JP3836959B2 - Optical scanning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー画像形成装置に関連して、4つの感光体のそれぞれに光走査による潜像形成を行い、形成された4つの静電潜像をそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーで現像し、得られる4色のトナー画像をシート上の記録媒体上で重ね合わせてカラー画像を得る方式のものが知られている。
このようなカラー画像形成方式において、各感光体の光走査を、感光体ごとに個別的に設けた光走査装置により別個に行うものも知られているが、値の張る光走査装置を4組用いるのはコスト的に得策でない。
複数の感光体に対して、回転多面鏡と結像光学系とを共通化したカラー画像形成装置も知られているが(特開平8−313833号公報)、結像光学系を共通化したことにより「各光束の光スポットが各感光体上で描く軌跡」である走査線に曲がりが発生する。この走査線曲がりを補正・軽減させるために、上記公報記載の発明では、防塵ガラスである平行平板ガラスを「偏向光束に対して非垂直」にしている。しかし、平行平板ガラスを傾けることによる走査線曲がり補正量は微小量であり、この補正量を大きくするために平行平板ガラスを厚くすると、非点隔差等の他の光学特性が劣化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、複数の偏向光束により複数の画像を同時に書き込む方式の光走査装置において、複数の光束に対して光偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図り、且つ、光走査装置をコンパクトに構成することを課題とする。
【0004】
この発明はまた、上記課題に加えて走査線の曲がりの影響を有効に軽減することを別の課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査装置は「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、カップリングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる第1結像系と、上記線像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、光偏向器により偏向された光束を被走査部に光スポットとして集光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する第2結像系とを有する光走査装置」であって、以下の点を特徴とする(請求項1)。
【0006】
即ち、光源とカップリングレンズと第1結像系を含む「光源側光学系」が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する2組の光源側光学系は「偏向反射面の回転軸に直交する平面」に対して互いに逆の側に配備され、「2組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面によりより反射された2光束を含む面」内で、導光された2光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されており、これら共通の偏向反射面により偏向された各光束は第2結像系により異なる被走査部を光走査する。
「主走査対応方向」は、各光束に関し、光源から被走査部に至る光路上で、主走査方向に対応する方向であり、上記光路上で副走査方向に対応する方向を副走査対応方向と称する。
「光偏向器」は回転多面鏡をはじめ、回転単面鏡や回転2面鏡を用いることができる。
この発明の光走査装置は、後述するカラー画像形成装置に適用できるほか、2色画像形成装置や多色画像形成装置に適用可能である。
【0007】
上記「2組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置」は、偏向反射面と第2結像系との間でもよいし(請求項2)、略第2結像系の位置でも良い(請求項3)。
上記請求項1または2または3記載の光走査装置において、光源側光学系を4組とし、これら光源側光学系を「2組つづ対と成し」て、各対をなす光源側光学系のそれぞれからの光束を共通の偏向反射面に導光し、各光源側光学系からの光束を「フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成」用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックもしくはレッド、グリーン、ブルー、ブラックの4画像を書き込むための光束として用いるように構成することができる(請求項4)。
この場合において、2組づつ対を成す光源側光学系の、各対を「光偏向器としての回転多面鏡の回転軸に対し、互いに反対側に配備する」ことができる(請求項5)。
【0008】
請求項1記載の光走査装置は、共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる第2結像系が「被走査部へ偏向光束を導光する光路上」に1以上の光路折り曲げ用のミラーを有し、各被走査部上における「走査線の曲がりが同じ向きになる」ように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ用のミラーの数を各光路で異ならせられる。
第2光学系は、また、同一偏向反射面で偏向される2光束に共通で光走査を等速化させる主レンズと、各光束に個別に設けられ主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面」を持つアナモフィックな長尺レンズで、主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係とする補助レンズとを有する。上記補助レンズの個々が、その光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたもので中心平面に対して凸となる母線の曲がりを有し、この母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて配置されている。
第2結像系が被走査部ごとに有する長尺レンズに対し、母線の曲がりを矯正するように長尺レンズを撓ませる押圧手段を有することができる(請求項6)。この場合、長尺レンズは、その焦線が、長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっている形状であることができる(請求項7)。
上記請求項1〜7の任意の1に記載の光走査装置を用いて、画像形成装置を構成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に於いて、図面に直交する方向は、「光偏向器」としての回転多面鏡4の「回転軸に平行な方向」である。図1の符号1aは2つの光源を表現している。2つの光源は上記回転軸の方向から見たとき「互いに重なり合」う。同様に、符号2aは「回転軸の方向から見たときに互いに重なり合う2つのカップリングレンズ」を表し、符号3aは「回転軸の方向から見たときに互いに重なり合う2つのシリンドリカルレンズ」を表している。即ち、2つの光源1a、2つのカップリングレンズ2a、2つのシリンドリカルレンズ3aは「2組の光源側光学系」をなす。全く同様に、2つの光源1b、2つのカップリングレンズ2b、2つのシリンドリカルレンズ3bは、回転多面鏡4の回転軸方向から見たとき互いに重なり合う2組の光源側光学系をなしている。
【0010】
2つの光源1a、2つのカップリングレンズ2a、2つのシリンドリカルレンズ3aによる「2組の光源側光学系」は、回転多面鏡4の偏向反射面41を共通にし、2つの光源1b、2つのカップリングレンズ2b、2つのシリンドリカルレンズ3bによる「2組の光源側光学系」は、回転多面鏡4の偏向反射面42を共通にしている。上記各シリンドリカルレンズは「第1結像系」であるが、これを凹シリンダ面を鏡面とする反射鏡で置き換えることも可能である。
【0011】
図3は、回転多面鏡4の偏向反射面41に光束を導光入射させる、2組の光源側光学系の配置状態を示している。図の上下方向が「回転多面鏡4の回転軸」の方向で、この方向において2組の光源側光学系は互いに重なり合う。符号105および115は、2つの光源部ユニットを示す。光源部ユニット105は、光源としての半導体レーザ101と、半導体レーザ101からの光束をカップリングするカップリングレンズ102とを有する。光源部ユニット115は光源としての半導体レーザ111と、半導体レーザ111からの光束をカップリングするカップリングレンズ112とにより構成される。各半導体レーザからの光束は対応するカップリングレンズによりカップリングされ、この実施の形態においては実質的な「平行光束」とされるが、第1結像系や第2結像系の光学設計によってはカップリングされた光束が発散性の光束あるいは集束性の光束となるようにしてもよい。光源部ユニット105から射出した実質的な平行光束は第1結像系であるシリンドリカルレンズ103により副走査対応方向に集束され、偏向反射面41の近傍に、主走査対応方向(図3において図面に直交する方向)に長い線像として結像する。同様に、光源部ユニット115から射出した実質的な平行光束はシリンドリカルレンズ113により副走査対応方向に集束され、偏向反射面41の近傍に、主走査対応方向に長い線像として結像する。
図3に示すように、光源101とカップリングレンズ102とシリンドリカルレンズ103とによる光源側光学系と、光源111とカップリングレンズ112とシリンドリカルレンズ113とによる光源側光学系とは、光偏向器である回転多面鏡4の回転軸に直交する平面4Aの両側にある。特にこの実施の形態では、同一の偏向反射面に光束を導かれる2組の光源側光学系は、平面4Aを対称面として対称的に配備される。
【0012】
図1と図3との対応関係では、図1における、2つの光源1aが半導体レーザ101,111を表し、2つのカップリングレンズ2aはカップリングレンズ102,112を、また2つのシリンドリカルレンズ3aはシリンドリカルレンズ103,113を表しているのである。図1における、2つの光源1b、2つのカップリングレンズ2b、2つのシリンドリカルレンズ3bによる(偏向反射面42を共有する)2組の光源側光学系も、上に説明した(偏向反射面41を共有する)2組の光源側光学系と同様である。
【0013】
図1において、偏向反射面41により反射された2光束は、回転多面鏡4の等速回転により等角速度的に偏向し、第2結像系を構成する2枚のレンズ5a,6aを介して被走査部7a上に光スポットとして集光し、被走査部7aを等速的に光走査する。被走査部7aは「実際には偏向反射面41により偏向された2光束が別個に光走査する2つの被走査部を1つにまとめて示したもの」である。
同様に、偏向反射面42により反射された2光束は、第2結像系を構成する2枚のレンズ5b,6bを介して被走査部7b(各光束が別個に光走査する2つの被走査部を1つにまとめて示す)上に光スポットとして集光し、被走査部7bを等速的に光走査する。
【0014】
図2は、図1に示した光走査装置を適用した「カラー画像形成装置」を主走査対応方向から見た状態を示す。図の煩雑を避けるため、光源側光学系の部分は図示を省略されている。
図2において、回転多面鏡4は4つの独立した光源からの4光束L1,L2,L3,L4を同時に偏向させる。光束L1,L2は回転多面鏡4の同じ偏向反射面(図1の偏向反射面41)により、光束L3,L4は回転多面鏡4の同じ偏向反射面(図1の偏向反射面42)により偏向される。
偏向された光束L1は主レンズ5aを透過し、ミラー91aにより光路を折り曲げられ、補助レンズ6Kを透過して作像ユニット10Kに入射する。光束L2は回転多面鏡4により偏向されると主レンズ5aを透過し、ミラー81aにより光路を折り曲げられ、補助レンズ6Cを透過し、ミラー82aにより再度光路を折り曲げられて作像ユニット10Cに入射する。光束L3は回転多面鏡4により偏向されると主レンズ5bを透過し、ミラー91bにより光路を折り曲げられ、補助レンズ6Yを透過し、作像ユニット10Yに入射する。光束L4は、偏向されると主レンズ5bを透過し、ミラー81bにより光路を折り曲げられ、補助レンズ6Mを透過し、ミラー82bにより再度光路を折り曲げられて作像ユニット10Mに入射する。
【0015】
作像ユニット10K,10C,10M,10Yは「構成的には同一のもの」であり、現像に用いられるトナーの色が異なる。作像ユニット10Kでは黒トナーが用いられ、作像ユニット10C,10M,10Yでは、それぞれシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーが用いられる。
各作像ユニットは動作も共通しているので、「作像ユニット10Yでの作像プロセス」を例にとり説明する。作像ユニット10Yに設けられた光導電性の感光体100Yはドラム状で、反時計回りに回転しつつ、帯電手段である帯電ローラ103により均一に帯電され、光束L3によりイエロー潜像を書き込まれる。書込み形成されたイエロー潜像は、現像装置105によりイエロートナーで現像されてイエロートナー画像となる。即ち、感光体100Yの感光面は光束L3に対する「被走査部」である。同様にして、作像ユニット10Kでは黒潜像の書込み形成と黒トナーによる現像が行われて黒トナー画像が形成され、作像ユニット10C,10Mにはそれぞれ、シアントナー画像、マゼンタトナー画像が形成される。作像ユニット10Kと10Cの各感光体の光走査される部分が、図1に符号7aで示す被走査部であり、作像ユニット10Mと10Yの各感光体の光走査される部分が、図1に符号7bで示す被走査部である。
これら各色のトナー画像を担持するシート状の記録媒体(記録紙やオーバヘッドプロジェクタ用のシート等)Sは、図示されない転写・搬送手段(搬送ベルトと、その裏面側から転写電界を印加する転写手段の組合せ)により矢印方向に搬送され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナー画像を順次に重ね合わせられて転写される。記録媒体Sは上記の如く形成されたカラー画像を図示されない定着手段により定着され、装置外へ排出される。
【0016】
図1,図2,図3に即して説明した実施の形態は、光源と、該光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる第1結像系と、線像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、該光偏向器により偏向された光束を被走査部上に光スポットとして集光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する第2結像系とを有する光走査装置である。
【0017】
この光走査装置は、光源とカップリングレンズと第1結像系を含む光源側光学系が複数組あり、光偏向器4の同一偏向反射面に光束を導光する2組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面4A(図3)に対して互いに逆の側に配備され、上記2組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された2光束を含む面内で、上記導光された2光束が交叉する(図2参照)ように各光源側光学系が配備されており、共通の偏向反射面により偏向された各光束は第2結像系により互いに異なる被走査部を光走査する(請求項1)。
上記の如く「第2結像系」は主レンズと補助レンズの2枚構成である。また、各光源からの光束は回転多面鏡4の偏向反射面位置に主走査対応方向に長い線像として結像し、第2結像系は、この線像を副走査対応方向の物点として被走査部に光スポットを結像させるから、上記実施の形態は回転多面鏡4の「面倒れ」を補正する機能を有する。
【0018】
上記のように、偏向反射面を共通にする2つの光源側光学系が「偏向反射面の回転軸に直交する平面(図3の平面4A)に対して互いに逆の側に配備され、2組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された2光束を含む面内で、導光された2光束が交叉する(図2参照)」ように配備されるので、2つの光源部ユニット105,115の「レイアウト的な干渉」を防ぐことができる。
光源側光学系のレイアウトを特開平3−53213号公報記載のようなものにすると、光源と回転多面鏡の間に配備されるミラーの面精度を極めて高くする必要があり、光源部ユニット同士の干渉を防ぐには光源部ユニット同士の間隔を15mm以上はとる必要がある。このようにすると、回転多面鏡の偏向反射面の副走査対応方向の幅を大きくする必要があり、上記幅を大きくすると、回転多面鏡の質量が増大し、質量増加に伴う回転能率の増大で回転駆動モータの負荷が増大し、大トルクのモータが必要となってコスト高になる。
【0019】
共通の偏向反射面に光束を入射させる2つの光源部ユニットの、レイアウト的な干渉を避けるのに、図4に示すようなレイアウトも考えられるが、回転多面鏡4の偏向反射面と第2結像系及び光源部ユニットの関係が、光源部ユニットごとに異なる(図中のα,β)ため、一方の光源部ユニットに対して第2結像系5aの配置を最適化すると、他方の光源部ユニットからの光束に対して像面の倒れが発生し、結像性能が劣化して光スポット径の太りが発生するなど好ましくない事態を招来する。
【0020】
この発明においては、共通の偏向反射面に導光されて反射された2光束は「これら反射2光束を含む面内で交叉」する。この交叉部が、図6に示すように、偏向反射面41と第2結像系(の主レンズ5a)の間に位置するようにすると(請求項2)、回転多面鏡4および第2結像系の「副走査対応方向(図6の上下方向)の幅」をあまり厚くしないですむ。
【0021】
図5に示すように、光束L1,L2の交叉位置が偏向反射面41の近傍であると、回転多面鏡4の軸方向のサイズはシングルビームの場合と同じでよく、回転多面鏡4として「従来のシングルビーム方式の場合と同じもの」を用いることができるが、反面、第2結像系5aの「副走査対応方向の有効径」を大きくする必要があり、回転多面鏡によるコスト高抑制を越えて、第2結像系のコストが高くなってしまう。
【0022】
図7に示すように、2組の光源側光学系により共通の偏向反射面41に導光された光束L1,L2の交叉する位置が、略第2結像系5aの位置であるようにすると(請求項3)、第2結像系5aの副走査対応方向の幅を大きくする必要がないので第2結像系のコスト上昇を抑えることができ、光束L1,L2ともに第2結像系の光軸近傍を通るので、第2結像系の光学性能を有効に生かせる。
【0023】
図1〜図3に即して説明した実施の形態では、光源側光学系は4組あり、これら光源側光学系は2組つづ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれが共通の偏向反射面41または偏向反射面42に導光されるものであり、各光源側光学系からの光束は、フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4画像を書き込むための光束として用いられ(請求項4)、2組づつ対を成す光源側光学系の、各対は光偏向器としての回転多面鏡4の回転軸に対し「互いに反対側」に配備されている(請求項5)。
【0024】
ところで、この発明の光走査装置のように、同一の偏向反射面で偏向される2光束が互いに交叉するようにする場合、第2結像系の光軸に対し、各偏向光束の入射方向が副走査対応方向に傾くため、被走査部における光スポットの移動軌跡である走査線に不可避的に曲がりが発生する。この「走査線の曲がり」は、書き込まれる画像に歪みをもたらすから、できる限り曲がりを小さく抑える必要がある。図2に示すような実施の形態の場合であると、第2結像系は、同一偏向反射面で偏向される2光束L1,L2(または光束L3,L4)に対して共通化された主レンズ5a(または主レンズ5b)と、光束L1,L2(もしくは光束L3,L4)に個別に設けられた補助レンズ6K、6C(もしくは補助レンズ6Y,6M)とにより構成されている。このような場合には、補助レンズ6K〜6Yを、副走査対応方向にシフトさせ、シフト量を調整することにより走査線曲がりを有効に軽減させることができる。しかし、このように走査線曲がりを有効に軽減させても走査線曲がりは完全に0にはならない。
図2に示すカラー画像形成装置では、各偏向光束で書き込まれる線像が、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナーで顕像化され、各色トナー画像の重畳によりカラー画像が形成される。このとき、互いに重ねられる各色トナー画像において、これを形成する際の走査線曲がりの向きが、例えば光束L1とL2とで、また光束L3とL4とで互いに逆に向いていると、互いに重なるべき画素、例えば黒トナー画像の画素とシアントナー画像の画素とが「互いに逆向きに曲がった走査線の曲がり」により空間的に分離して「色ズレ」の現象を生じる。これを避けるには、各光束による被走査部での「走査線曲がりが同じ向きになる」ようにすればよい。
【0025】
図2の場合には、各被走査部における走査線曲がりは、光束L1、L2について同じ向きになり、光束L3,L4につき同じ向きになるが、光束L1、L2と光束L3、L4とでは互いに逆になる。これは、光束L1、L2の組と、光束L3,L4の組が「互いに鏡面対称的」になっているからである。
このような不具合を避けるためには、光束L3,L4に対する光路のレイアウトを図8のように変えれば良い。即ち、光束L3は、ミラー81b,82bを介して感光体100Mに入射させ、光束L4はミラー91bを介して感光体100Yに入射させるのである。
【0026】
同一の偏向反射面で偏向される2光束L1,L2を例にとって説明すると、これら光束L1,L2のうち、光束L2のように偏向反射面により、図の斜め上方へ反射される光束を「蹴り上げ光束」とよび、光束L1のように偏向反射面により図の斜め下方へ反射される光束を「蹴り下げ光束」と呼ぶ。この例に倣えば、図8の光束L3は蹴り下げ光束、光束L4は蹴り上げ光束である。
【0027】
蹴り上げ光束と蹴り下げ光束とでは、第2結像系の主レンズに対する入射方向が、副走査対応方向において主レンズの光軸に関して逆になる。従って、本来走査線曲がりは(もしこれら光束を共通の被走査部に結像させたとすれば)、光束L1と光束L2とで逆の向きになり、光束L3と光束L4とで互いに逆になるはずである。
上記実施の形態では、蹴り上げ光束L2と蹴り下げ光束L4に対しては光路折り曲げ用に2枚のミラーを用い、蹴り下げ光束L1と蹴り上げ光束L3に対しては1枚のミラーを用い、「光路折り曲げ用のミラーの数を異ならせる」ことにより、各光束による走査線の向きが同じ向きに揃うようにしている。
【0028】
即ち、光路折り曲げ用のミラー91a,81a,82a,91b,81b,82bの位置における「走査線の曲がりの状況」及び各被走査部における「走査線曲がりの状況」を、符号291a,281a,282a,291b,281b,282b,200K,200C,200M,200Yに示す。走査線曲がり状況200K,200C,200M,200Yから明らかなように、各被走査部での走査線の曲がりは同じ向きになっている。
即ち、上記実施の形態は、共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる第2結像系が、被走査部へ偏向光束を導光する光路上に1以上の光路折り曲げ反射鏡を有し、各被走査部上における走査線の曲がりが同じ向きになるように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ反射鏡の数を、各光路で異ならせたものである(請求項1)。
【0029】
上記の光路折り曲げ用のミラーの数は図8に示す場合に限らず、装置のレイアウトにより種々の場合が可能であり、一般的には、ミラーの数は以下の条件を満足するようにすれば良い。
光偏向器が同時に偏向させる光束をN光束とする。これら偏向光束をサフィックス:iで区別し、第i番目の偏向光束に対する「パラメータ」をPiとする。そして第i番目の偏向光束の光路上に配備される光路屈曲用のミラーの数をMiとする。パラメータ:Piの値を、蹴り上げ光束に対し「+1」、蹴り下げ光束に対し「−1」とするとき、条件式:
ΣPi・Mi=0(i=1〜N)
が満足されるようにミラー数:Miを設定すれば、走査線曲がりの向きが各被走査部において同じ向きになる。
【0030】
図8の例では、P1=−1,P2=+1,P3=−1,P4=+1であり、M1=1,M2=2,M3=2,M4=1であるから、
(−1)(1)+(+1)(2)+(−1)(2)+(+1)(1)=0
で、上記条件は満足される(図2の光学配置では満足されない)。
勿論、光路上に配備する光路折り曲げ用のミラーの数は、レイアウトの許す範囲で少ない方がよく、図8の例は「最小枚数」を実現した例である。
【0031】
上に説明した各実施の形態において、第2結像系は「同一偏向反射面で偏向される2光束に共通の主レンズ」と「各光束に個別に設けられる補助レンズ」とにより構成されている。主レンズは球面レンズで、光走査を等速化するように歪曲収差を調整付与されている。これに対し、補助レンズは「主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面」を持つアナモフィックな「長尺レンズ」で被走査部ごとに設けられ、主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係としている。
【0032】
このような長尺レンズは一般にプラスチックの成形加工で製造される。その場合、長尺レンズという形状の特殊性のため、実際に製造された補助レンズでは「母線の曲がり」と呼ばれる形状誤差が発生する。図9において符号6は補助レンズの1例を示している。この図において「母線」とあるのは、実際上の光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたものであり(本来の意味での母線とは意味が異なるが、適当な用語が無いので、この明細書に於いては上記のごとく定義された曲線を言うものとする)、中心平面に対して一方に凸の曲線となる。
【0033】
このような「母線の曲がり」の発生した補助レンズを用いると、母線の曲がりが走査線曲がりの原因の一つになる。このため従来であれば、母線の曲がりを生じた補助レンズは「不良品」として廃棄されるべきものであるが、この発明においては、上記母線の曲がりを有効に利用するのである。即ち、母線の曲がり(長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっている。請求項7)は、一般には「母線の曲がりと同じ向きの走査線曲がりを助長する作用」を持つので、母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて補助レンズを配備すれば、母線曲がりにより走査線曲がりを補正し、各被走査部における走査線曲がりをより軽減できる。
【0034】
図10は、図9に示したような母線曲がりを有する補助レンズ6K〜6Yの基準面(「長手方向に沿う取付け基準側」の面)を、各被走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるように光路毎に定めて設定した例である。
【0035】
さらに、図11に示すように、長尺レンズである補助レンズ6に意図的に母線の曲がりを形成して、上記のごとく走査線曲がりの向きを調整するように配備し、さらに、支持台600で長手方向両端部を支持し、適当な「押圧手段」により加圧して補助レンズ6を「撓ませ」ることにより、母線の曲がりを軽減あるいは強調して、走査線曲がりを補正するようにすることができる。
【0036】
1例では、0.16mmの「走査線曲がり」を、補助レンズを「長手方向に直交する方向(副走査対応方向)」に0.1mm撓ませることにより、略完全に補正して走査線を直線化することができた。
【0037】
なお、上の実施の形態では、一つの光源から1光束が放射される場合を説明したが、1つの光源から複数の光束を放射させ、各被走査部において同時に複数ラインが光走査されるようにしてもよい。
【0038】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査装置を提供できる。
この発明の光走査装置では、光源とカップリングレンズと第1結像系を含む光源側光学系が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する2組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面に対して互いに逆の側に配備され、2組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された2光束を含む面内で、上記導光された2光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されているので、複数の光束に対して光偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図り、各光源側光学系の光源部ユニット相互のレイアウト的な干渉を防いで光走査装置をコンパクトに構成することとができる(請求項1)。
【0039】
また請求項2記載の発明では、2組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が偏向反射面と第2結像系との間であるため、回転多面鏡および第2結像系の「副走査対応方向の幅」をあまり厚くせずにすみ、光偏向器である回転多面鏡に大トルクのモータを必要とせず、光走査装置が低コスト化される。
【0040】
請求項3記載の発明では、2組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が略第2結像系の位置であるので、第2結像系の副走査対応方向の幅を大きくする必要がなく、第2結像系のコスト上昇を抑えることができ、各偏向光束とも第2結像系の光軸近傍を通るので、第2結像系の光学性能を有効に生かすことができる。
【0041】
請求項4,5記載の発明によれば、容易且つ安価に「フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成」を実現できる。
【0042】
また、請求項1〜7記載の発明によれば、走査線の曲がりの影響を有効に軽減することができ、これら発明による光走査装置を用いることにより性能良好な画像形成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の1形態を説明するための図である。
【図2】 図1の実施の形態をカラー画像形成装置に適用した場合を説明するための図である。
【図3】 図1の実施の形態における1組の光源側光学系の配備状態を説明するための図である。
【図4】 請求項1記載の発明の効果の対比例を説明するための図である。
【図5】 請求項2記載の発明の効果の対比例を説明するための図である。
【図6】 請求項2記載の発明の実施の1形態を説明するための図である。
【図7】 請求項3記載の発明の実施の1形態を説明するための図である。
【図8】 請求項1記載の発明の実施の1形態を説明するための図である。
【図9】 補助レンズとしての長尺レンズの母線の曲がりを説明するための図である。
【図10】 母線の曲がりを有する長尺レンズによる走査線の曲がりの補正を説明するための図である。
【図11】 請求項6記載の発明を説明するための図である。
【符号の説明】
101、111 半導体レーザ
102,112 カップリングレンズ
103,113 シリンドリカルレンズ
4 回転多面鏡
41 偏向反射面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical scanning device.
[0002]
[Prior art]
In connection with the color image forming apparatus, latent images are formed on each of the four photosensitive members by optical scanning, and the formed four electrostatic latent images are respectively developed with yellow, magenta, cyan, and black toners. There is known a system that obtains a color image by superimposing the obtained four color toner images on a recording medium on a sheet.
In such a color image forming system, it is known that the optical scanning of each photoconductor is performed separately by an optical scanning device provided for each photoconductor. Use is not cost effective.
A color image forming apparatus in which a rotating polygon mirror and an imaging optical system are shared for a plurality of photosensitive members is also known (JP-A-8-313833), but the imaging optical system is shared. As a result, bending occurs in the scanning line which is the “trajectory drawn by the light spot of each light beam on each photoconductor”. In order to correct and reduce this scanning line bending, in the invention described in the above publication, the parallel flat glass, which is a dust-proof glass, is made “non-perpendicular to the deflected light flux”. However, the scanning line bending correction amount by tilting the parallel flat plate glass is very small. If the parallel flat plate glass is thickened to increase the correction amount, other optical characteristics such as astigmatism are deteriorated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to an optical scanning device that simultaneously writes a plurality of images with a plurality of deflected light beams, to reduce the cost of the optical scanning device by sharing an optical deflector with respect to the plurality of light beams, and to the optical scanning device. It is an object to construct a compact.
[0004]
Another object of the present invention is to effectively reduce the influence of the bending of the scanning line in addition to the above problem.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The optical scanning device according to the present invention is formed as “a light source, a coupling lens for coupling a light beam from the light source to a subsequent optical system, and a light beam coupled by the coupling lens as a line image that is long in the main scanning direction. A first image forming system, an optical deflector having a deflecting reflecting surface in the vicinity of the image forming position of the line image, and deflecting a reflected light beam by the deflecting reflecting surface at an equiangular velocity, and a light beam deflected by the optical deflector And a second imaging system that makes the optical scanning by the light spot constant, and is characterized by the following points (Claim 1). ).
[0006]
That is, there are a plurality of “light source side optical systems” including a light source, a coupling lens, and a first imaging system, and two sets of light source side optical systems for guiding a light beam to the same deflection reflection surface of the optical deflector are “deflection”. It is arranged on the opposite side of the plane perpendicular to the rotation axis of the reflection surface, and after being guided to the common deflection reflection surface from the two sets of light source side optical systems, it is further reflected by the deflection reflection surface. Each light source side optical system is arranged so that the two guided light beams intersect within a plane including two light beams, and each light beam deflected by these common deflecting and reflecting surfaces is subjected to the second image formation. Optical scanning is performed on different parts to be scanned depending on the system.
The “main scanning corresponding direction” is a direction corresponding to the main scanning direction on the optical path from the light source to the scanned portion with respect to each light beam, and the direction corresponding to the sub scanning direction on the optical path is defined as the sub scanning corresponding direction. Called.
As the “optical deflector”, a rotating polygon mirror, a rotating single mirror or a rotating dihedral mirror can be used.
The optical scanning device of the present invention can be applied to a color image forming apparatus described later, and can be applied to a two-color image forming apparatus and a multicolor image forming apparatus.
[0007]
The “position where the light beams guided to the common deflecting / reflecting surface by the two sets of light source side optical systems intersect” may be between the deflecting / reflecting surface and the second imaging system. It may be the position of the second imaging system.
4. The optical scanning device according to claim 1, 2 or 3, wherein the light source side optical system has four sets, and the light source side optical systems are "two sets in pairs" to form each pair of light source side optical systems. Yellow, magenta, cyan, black or red, green for “image formation that generates a full-color image by multiple transfer” for guiding the light flux from each to a common deflecting reflection surface, and the light flux from each light source side optical system, It can be configured to be used as a luminous flux for writing four images of blue and black.
In this case, each pair of the light source side optical systems forming two pairs can be “disposed on the opposite sides with respect to the rotation axis of the rotary polygon mirror as the optical deflector”.
[0008]
In the optical scanning device according to claim 1, the second imaging system that guides and images the light beams deflected by the common deflecting and reflecting surface on different scanned parts is “guides the deflected light flux to the scanned part”. On the optical path from the common deflecting reflection surface to each scanned part so that “the bending of the scanning line is in the same direction” on each scanned part, with one or more mirrors for bending the optical path on the “optical path” The number of mirrors for bending the optical path arranged in the optical path can be made different for each optical path.
The second optical system also has a main lens for equalizing the optical scanning speed common to the two light beams deflected by the same deflecting reflection surface, and a main scanning corresponding direction and a sub-scan corresponding direction which are individually provided for each light beam. It is an anamorphic long lens having a “toroidal surface with different curvature radii”, and has an auxiliary lens that is combined with the main lens and has a conjugate relationship between the vicinity of the position of the deflecting reflecting surface and the scanned portion in the sub-scanning corresponding direction. Each of the above auxiliary lensesThe intersection of the optical axis and the lens surface is connected in the longitudinal direction and is convex with respect to the central plane.It has a bend in the bus, and the direction of the bend in the busFor each light path to reduceHas been placed.
The second imaging system may include a pressing unit that bends the long lens so as to correct the bending of the bus bar with respect to the long lens included in each scanned portion. In this case, the long lens is bent so that its focal line is on the attachment reference side at both ends of the optical scanning, and away from the attachment reference side at the center of the optical scanning, with respect to the attachment reference side along the longitudinal direction. It can be the shape which is (claim 7).
An image forming apparatus can be configured using the optical scanning device according to any one of the first to seventh aspects.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, the direction orthogonal to the drawing is the “direction parallel to the rotation axis” of the
[0010]
The “two sets of light source side optical systems” by the two light sources 1a, the two
[0011]
FIG. 3 shows an arrangement state of two sets of light source side optical systems for guiding a light beam to the deflecting / reflecting
As shown in FIG. 3, a light source side optical system including a
[0012]
1 and FIG. 3, the two light sources 1a in FIG. 1 represent the
[0013]
In FIG. 1, the two light beams reflected by the
Similarly, the two light beams reflected by the
[0014]
FIG. 2 shows a state where a “color image forming apparatus” to which the optical scanning apparatus shown in FIG. 1 is applied is viewed from the main scanning corresponding direction. In order to avoid the complexity of the drawing, the illustration of the light source side optical system is omitted.
In FIG. 2, the
The deflected light beam L1 is transmitted through the
[0015]
The
Since each image forming unit also operates in common, the “image forming process in the image forming unit 10Y” will be described as an example. The photoconductive
A sheet-like recording medium (recording paper, an overhead projector sheet or the like) S carrying the toner images of these colors is transferred to transfer / conveying means (not shown) of the conveying means and a transfer means for applying a transfer electric field from the back side thereof. In combination, the toner images are conveyed in the direction of the arrow, and black, cyan, magenta, and yellow toner images are sequentially superimposed and transferred. On the recording medium S, the color image formed as described above is fixed by fixing means (not shown) and discharged outside the apparatus.
[0016]
The embodiment described with reference to FIGS. 1, 2 and 3 is coupled by a light source, a coupling lens for coupling a light beam from the light source to a subsequent optical system, and the coupling lens. A first imaging system that forms a light beam as a long line image in the direction corresponding to the main scanning, and a light that has a deflecting reflection surface in the vicinity of the imaging position of the line image and deflects the reflected light beam by the deflecting reflection surface at a constant angular velocity. An optical scanning device having a deflector and a second imaging system for condensing a light beam deflected by the optical deflector as a light spot on a scanned portion and making the optical scanning by the light spot constant. .
[0017]
This optical scanning device includes a plurality of sets of light source side optical systems including a light source, a coupling lens, and a first imaging system, and two sets of light source side optical systems that guide a light beam to the same deflection reflection surface of the
As described above, the “second imaging system” has a two-lens configuration including a main lens and an auxiliary lens.Further, the light flux from each light source is formed as a long line image in the main scanning corresponding direction at the position of the deflecting reflection surface of the
[0018]
As described above, the two light source side optical systems having a common deflecting / reflecting surface are arranged on the opposite sides of the plane perpendicular to the rotation axis of the deflecting / reflecting surface (
If the layout of the light source side optical system is as described in JP-A-3-53213, the surface accuracy of the mirror disposed between the light source and the rotary polygon mirror needs to be extremely high. In order to prevent interference, it is necessary to set the distance between the light source unit units to 15 mm or more. In this case, it is necessary to increase the width of the deflecting reflecting surface of the rotary polygon mirror in the sub-scanning corresponding direction. If the width is increased, the mass of the rotary polygon mirror increases, and the rotational efficiency increases as the mass increases. The load on the rotary drive motor increases, and a large torque motor is required, resulting in high costs.
[0019]
In order to avoid the layout interference between the two light source unit units that make the light beams incident on the common deflecting / reflecting surface, a layout as shown in FIG. 4 is conceivable. Since the relationship between the image system and the light source unit is different for each light source unit (α, β in the figure), if the arrangement of the
[0020]
In the present invention, the two light beams guided and reflected by the common deflecting / reflecting surface are “crossed in a plane including these two reflected light beams”. As shown in FIG. 6, when the crossing portion is positioned between the deflecting / reflecting
[0021]
As shown in FIG. 5, when the crossing position of the light beams L1 and L2 is in the vicinity of the deflecting / reflecting
[0022]
As shown in FIG. 7, when the crossing positions of the light beams L1 and L2 guided to the common deflecting / reflecting
[0023]
In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3, there are four sets of light source side optical systems, two sets of these light source side optical systems are paired, and the light source side optical systems forming each pair are respectively Are guided to the common deflecting / reflecting
[0024]
By the way, when the two light beams deflected by the same deflecting and reflecting surface intersect each other as in the optical scanning device of the present invention, the incident direction of each deflected light beam is relative to the optical axis of the second imaging system. Since it inclines in the sub-scanning corresponding direction, the scanning line that is the movement locus of the light spot in the scanned portion inevitably bends. This “bending of the scanning line” causes distortion in the image to be written, so it is necessary to suppress the bending as small as possible. In the case of the embodiment as shown in FIG. 2, the second imaging system has a common main body for the two light beams L1 and L2 (or the light beams L3 and L4) deflected by the same deflection reflecting surface. The
In the color image forming apparatus shown in FIG. 2, a line image written with each deflected light beam is visualized with toners of black, cyan, magenta, and yellow, and a color image is formed by superimposing the toner images of each color. At this time, in the respective color toner images to be superimposed on each other, if the scanning line bending directions when forming the toner images are, for example, the light beams L1 and L2 and the light beams L3 and L4 are opposite to each other, they should overlap each other. A pixel, for example, a pixel of a black toner image and a pixel of a cyan toner image are spatially separated by “bending of scanning lines bent in opposite directions” to cause a phenomenon of “color shift”. In order to avoid this, it is only necessary that “the scanning line bends in the same direction” in the scanned portion by each light beam.
[0025]
In the case of FIG. 2, the scanning line bending in each scanned portion is in the same direction for the light beams L1 and L2, and in the same direction for the light beams L3 and L4, but the light beams L1 and L2 and the light beams L3 and L4 Vice versa. This is because the set of the light beams L1 and L2 and the set of the light beams L3 and L4 are “specularly symmetrical to each other”.
In order to avoid such a problem, the layout of the optical path for the light beams L3 and L4 may be changed as shown in FIG. That is, the light beam L3 is incident on the photoconductor 100M through the mirrors 81b and 82b, and the light beam L4 is incident on the
[0026]
The two light beams L1 and L2 deflected by the same deflecting and reflecting surface will be described as an example. Among these light beams L1 and L2, a light beam reflected obliquely upward by the deflecting reflecting surface like the light beam L2 is “kicked”. A light beam that is reflected obliquely downward by the deflecting and reflecting surface as in the case of the light beam L1 is called a “kicking light beam”. According to this example, the light beam L3 in FIG. 8 is a kicking light beam, and the light beam L4 is a kicking light beam.
[0027]
In the kicking luminous flux and the kicking luminous flux, the incident direction with respect to the main lens of the second imaging system is reversed with respect to the optical axis of the main lens in the sub-scanning corresponding direction. Therefore, the original scanning line bend (if these light beams are imaged on a common scanned portion), the light beams L1 and L2 have opposite directions, and the light beams L3 and L4 have opposite directions. It should be.
In the above embodiment, two mirrors are used for bending the optical path for the kicking light beam L2 and the kicking light beam L4, and one mirror is used for the kicking light beam L1 and the kicking light beam L3. By “changing the number of mirrors for bending the optical path”, the directions of the scanning lines by the respective light beams are aligned in the same direction.
[0028]
That is, the “scanning line bending state” at the positions of the optical
That is, in the above-described embodiment, the second imaging system that guides and focuses the light beams deflected by the common deflecting / reflecting surface on different scanned parts is on the optical path that guides the deflected light flux to the scanned parts. 1 or more optical path bending reflectors, and the optical path bending provided on the optical path from the common deflecting reflection surface to each scanned part so that the scanning lines bend in the same direction on each scanned part. The number of reflectors is different for each optical path (Claim 1).
[0029]
The number of mirrors for bending the optical path is not limited to the case shown in FIG. 8, and various cases are possible depending on the layout of the apparatus. In general, the number of mirrors should satisfy the following conditions. good.
A light beam deflected simultaneously by the optical deflector is an N light beam. These deflected light beams are distinguished by a suffix: i, and the “parameter” for the i-th deflected light beam is Pi. The number of mirrors for bending the optical path provided on the optical path of the i-th deflected light beam is denoted by Mi. Parameter: When the value of Pi is “+1” for the kicking luminous flux and “−1” for the kicking luminous flux, the conditional expression:
ΣPi · Mi = 0 (i = 1 to N)
If the number of mirrors Mi is set so that is satisfied, the scanning line bending direction becomes the same in each scanned portion.
[0030]
In the example of FIG. 8, P1 = -1, P2 = + 1, P3 = -1, P4 = + 1, and M1 = 1, M2 = 2, M3 = 2, and M4 = 1.
(-1) (1) + (+ 1) (2) + (-1) (2) + (+ 1) (1) = 0
Thus, the above condition is satisfied (not satisfied with the optical arrangement of FIG. 2).
Of course, the number of optical path bending mirrors provided on the optical path should be small within the range allowed by the layout, and the example of FIG. 8 is an example in which the “minimum number” is realized.
[0031]
In each of the embodiments described above, the second imaging system is constituted by “a main lens common to two light beams deflected by the same deflecting reflection surface” and “an auxiliary lens provided individually for each light beam”. Yes. The main lens is a spherical lens, and distortion is adjusted and given to make the optical scanning speed constant. On the other hand, the auxiliary lens is an anamorphic “long lens” having a “toroidal surface with different radii of curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction” and is provided for each scanned portion and combined with the main lens. In the sub-scanning corresponding direction, the vicinity of the deflecting reflection surface position and the scanned portion are in a conjugate relationship.
[0032]
Such a long lens is generally manufactured by plastic molding. In that case, due to the special shape of the long lens, a shape error called “bending of the busbar” occurs in the actually manufactured auxiliary lens. In FIG. 9, reference numeral 6 indicates an example of the auxiliary lens. In this figure, the “bus line” is the intersection of the actual optical axis and the lens surface in the longitudinal direction (the meaning is different from the original bus line, but there is no appropriate terminology). Therefore, in this specification, the curve defined as described above is referred to), and the curve is convex to one side with respect to the center plane.
[0033]
When such an auxiliary lens having a “bus curve” is used, the curve of the bus line is one of the causes of the scan line curve. For this reason, conventionally, auxiliary lenses with bent busbars are discarded as “defective products”.RuIn the present invention, the bending of the bus is effectively used. In other words, the bending of the bus (bent so as to be on the attachment reference side at both ends of the optical scanning, and away from the attachment reference side at the center of the optical scanning with respect to the attachment reference side along the longitudinal direction). In general, since it has the effect of “promoting scanning line bending in the same direction as the bending of the bus line”, the bending direction of the bus line is determined by bending the scanning line.For each light path to reduceIf the auxiliary lens is provided, the scanning line bending is corrected by the bus line bending, and the scanning line bending in each scanned portion can be further reduced.
[0034]
10 shows the reference planes of the
[0035]
Further, as shown in FIG. 11, the auxiliary lens 6 that is a long lens is intentionally formed to bend the bus and adjust the direction of the scan line as described above. By supporting both ends in the longitudinal direction and applying pressure by an appropriate “pressing means” to “flexure” the auxiliary lens 6, the bending of the bus line is reduced or emphasized, and the bending of the scanning line is corrected. be able to.
[0036]
In one example, the scan line is corrected almost completely by bending the scan line curve of 0.16 mm by 0.1 mm in the direction orthogonal to the longitudinal direction (direction corresponding to the sub scan). It was possible to straighten.
[0037]
In the above embodiment, a case where one light beam is emitted from one light source has been described. However, a plurality of light beams are emitted from one light source so that a plurality of lines are simultaneously scanned in each scanned portion. It may be.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device can be provided.
In the optical scanning device of the present invention, there are a plurality of sets of light source side optical systems including a light source, a coupling lens, and a first imaging system, and two sets of light source side optics for guiding a light beam to the same deflection reflection surface of the optical deflector. The system is arranged on opposite sides with respect to the plane orthogonal to the rotation axis of the deflecting reflecting surface, guided from the two sets of light source side optical systems to the common deflecting reflecting surface, and then reflected by the deflecting reflecting surface. Since each light source side optical system is arranged so that the two guided light beams intersect in the plane including the two light beams, the optical scanning is performed by using a common optical deflector for the plurality of light beams. The cost of the apparatus can be reduced, and the optical scanning apparatus can be made compact by preventing layout interference between the light source units of each light source side optical system.
[0039]
In the invention according to claim 2, since the crossing position of the light beams guided to the common deflecting / reflecting surface by the two sets of light source side optical systems is between the deflecting / reflecting surface and the second imaging system, the rotation is performed. It is not necessary to make the “width in the sub-scanning direction” of the polygon mirror and the second imaging system too thick, and the rotary polygon mirror, which is an optical deflector, does not require a large torque motor, thus reducing the cost of the optical scanning device. Is done.
[0040]
In the invention according to claim 3, since the crossing position of the light beams guided to the common deflecting / reflecting surface by the two sets of light source side optical systems is substantially the position of the second imaging system, It is not necessary to increase the width in the sub-scanning corresponding direction, the cost increase of the second imaging system can be suppressed, and each deflected light beam passes through the vicinity of the optical axis of the second imaging system. Optical performance can be utilized effectively.
[0041]
According to the fourth and fifth aspects of the invention, “image formation in which a full-color image is generated by multiple transfer” can be realized easily and inexpensively.
[0042]
In addition, according to the first to seventh aspects of the invention, the influence of the bending of the scanning line can be effectively reduced, and image formation with good performance can be realized by using the optical scanning device according to these inventions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a case where the embodiment of FIG. 1 is applied to a color image forming apparatus.
FIG. 3 is a diagram for explaining a deployed state of a set of light source side optical systems in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram for explaining the proportionality of the effect of the first aspect of the present invention;
FIG. 5 is a diagram for explaining the proportionality of the effect of the invention according to claim 2;
FIG. 6 is a diagram for explaining one embodiment of the invention as set forth in claim 2;
FIG. 7 is a view for explaining one embodiment of the invention as set forth in claim 3;
FIG. 8 is a view for explaining one embodiment of the first aspect of the present invention;
FIG. 9 is a view for explaining bending of a bus of a long lens as an auxiliary lens.
FIG. 10It is a figure for demonstrating correction | amendment of the curve of the scanning line by the elongate lens which has the curve of a bus line.
FIG. 11Claim 6It is a figure for demonstrating description invention.
[Explanation of symbols]
101, 111 semiconductor laser
102,112 coupling lens
103,113 Cylindrical lens
4 rotating polygon mirrors
41 deflection reflective surface
Claims (8)
光源とカップリングレンズと第1結像系を含む光源側光学系が複数組あり、
光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する2組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面に対して互いに逆の側に配備され、
上記2組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された2光束を含む面内で、上記導光された2光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されており、
これら共通の偏向反射面により偏向された各光束は、第2結像系により互いに異なる被走査部を光走査するものであり、
上記共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる上記第2結像系は、同一偏向反射面で偏向される2光束に共通で光走査を等速化させる主レンズと、各光束に個別に設けられ主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面を持つアナモフィックな長尺レンズで、上記主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係とする補助レンズとを有するとともに、上記被走査部へ偏向光束を導光する光路上に1以上の光路折り曲げ用のミラーを有し、
各被走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ用のミラーの数が、各光路で異ならせられ、かつ、上記補助レンズの個々が、その光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたもので中心平面に対して凸となる母線の曲がりを有し、
この母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて配置されていることを特徴とする光走査装置。A light source, a coupling lens that couples a light beam from the light source to a subsequent optical system, and a first imaging system that forms the light beam coupled by the coupling lens as a long line image in a main scanning correspondence direction An optical deflector having a deflecting reflection surface in the vicinity of the image formation position of the line image and deflecting a reflected light beam from the deflecting reflection surface at an equiangular velocity, and a light beam deflected by the optical deflector to be scanned And a second imaging system for condensing the light spot with the light spot and making the light scanning with the light spot at a constant speed,
There are a plurality of light source side optical systems including a light source, a coupling lens, and a first imaging system,
The two sets of light source side optical systems for guiding the light beam to the same deflecting / reflecting surface of the optical deflector are arranged on opposite sides with respect to a plane perpendicular to the rotation axis of the deflecting / reflecting surface,
After the light is guided from the two sets of light source side optical systems to the common deflecting / reflecting surface, the two guided light beams intersect within the plane including the two light beams reflected by the deflecting / reflecting surface. Each light source side optical system is deployed,
Each light beam deflected by these common deflecting and reflecting surfaces optically scans different scanned parts by the second imaging system,
The second imaging system that guides and images the light beams deflected by the common deflecting / reflecting surface on different scanning parts is common to the two light beams deflected by the same deflecting / reflecting surface and performs optical scanning at a constant speed. Anamorphic long lens that has a toroidal surface with different curvature radii in the main scanning corresponding direction and the sub-scanning corresponding direction provided separately for each light beam, and combined with the main lens in the sub-scanning corresponding direction. And an auxiliary lens having a conjugate relation between the vicinity of the position of the deflecting reflection surface and the scanned portion, and one or more optical path bending mirrors on the optical path for guiding the deflected light beam to the scanned portion,
The number of optical path bending mirrors provided on the optical path from the common deflecting / reflecting surface to each scanned part is made different in each optical path so that the scanning line bends in each scanned part have the same direction. And each of the auxiliary lenses has a curve of the generating line that is convex with respect to the central plane in the intersection of the optical axis and the lens surface in the longitudinal direction ,
An optical scanning device characterized in that the direction of bending of the bus bar is determined for each optical path so as to reduce the scanning line bending.
2組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が、偏向反射面と第2結像系との間であることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to claim 1,
An optical scanning device characterized in that a crossing position of light beams guided to a common deflecting / reflecting surface by two sets of light source side optical systems is between the deflecting / reflecting surface and the second imaging system.
2組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が、略第2結像系の位置であることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to claim 1,
An optical scanning device characterized in that a position where light beams guided to a common deflecting / reflecting surface by two sets of light source side optical systems intersect is substantially a position of a second imaging system.
光源側光学系は4組あり、これら光源側光学系は2組ずつ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれが共通の偏向反射面に導光されるものであり、
各光源側光学系からの光束は、フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックもしくはレッド、グリーン、ブルー、ブラックの4画像を書き込むための光束として用いられることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to claim 1, 2 or 3.
There are four sets of light source side optical systems, two pairs of these light source side optical systems are paired, and each pair of light source side optical systems is guided to a common deflecting and reflecting surface,
The luminous flux from each light source side optical system is used as a luminous flux for writing four images of yellow, magenta, cyan, black or red, green, blue, and black for image formation that generates a full color image by multiple transfer. An optical scanning device.
2組ずつ対を成す光源側光学系の、各対は、光偏向器としての回転多面鏡の回転軸に対し、互いに反対側に配備されることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to claim 4.
An optical scanning device characterized in that each pair of two pairs of light source side optical systems is arranged on the opposite side to the rotation axis of a rotary polygon mirror as an optical deflector.
第2結像系の各長尺レンズに対し、母線の曲がりを矯正するように長尺レンズを撓ませる押圧手段を有することを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to any one of claims 1 to 6,
An optical scanning device comprising: a pressing unit that bends the long lens so as to correct the bending of the bus for each long lens of the second imaging system.
長尺レンズは、その焦線が、長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっていることを特徴とする光走査装置。The optical scanning device according to claim 6.
The long lens has its focal line bent at the attachment reference side at both ends of the optical scan and at the center of the optical scan away from the attachment reference side with respect to the attachment reference side along the longitudinal direction. An optical scanning device.
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