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技術 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 下村秀和
出願日 2002年1月31日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2002-023001
公開日 2003年8月8日 (16年3ヶ月経過) 公開番号 2003-222812
状態 特許登録済
技術分野 レーザービームプリンタ 機械的光走査系 ファクシミリ用ヘッド FAXの走査装置
主要キーワード レーザー基板 眺めた図 各走査ユニット fθレンズ ビーム形 同期信号検出用 非球面プラスチックレンズ 同期検知センサー
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年8月8日)のものです。
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図面 (10)

課題

装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。

解決手段

複数の光源1a,1bから放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器5の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系15a,15bを介して被走査面8a,8b上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を20°以下としたこと。

概要

背景

従来よりレーザービームプリンター(LBP)やデジタル複写機マルチファンクションプリンタ等の光走査装置においては画像信号に応じて光源から光変調され出射した光束(レーザービーム)を、例えば回転多面鏡ポリゴンミラー)より成る偏向器により周期的に偏向させ、fθ特性を有する走査レンズ系によって感光性の記録媒体感光ドラム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。

図9は従来の光走査装置の要部斜視図である。

同図において一方の光源91aから出射した発散光束コリメーターレンズ92aにより略平行光束とされた後、副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ93aに入射する。シリンドリカルレンズ93aに入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴンミラーから成る偏向器94の偏向面反射面)94aにほぼ線像として結像している。

そして偏向器94の偏向面94aで反射偏向された光束をfθ特性を有する走査レンズ系(fθレンズ系)95を介して被走査面としての感光ドラム99a上に導光し、該偏向器94を矢印A方向に回転させることによって該感光ドラム99a上を矢印B方向に光走査して画像情報の記録を行なっている。

他方の光源91bから出射した発散光束も、光源91aから出射した発散光束と同様に、該偏向器94を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム99b上を矢印C方向に光走査して画像情報の記録を行なっている。

尚、コリメーターレンズ92a(92b)、シリンドリカルレンズ93a(93b)等の各要素は各々入射光学系の一要素を構成している。

このように一つの偏向器(ポリゴンミラー)で複数の光束を偏向走査することで、従来一つの光束に一つ必要であった偏向器を省くことができ、これによって装置全体の小型化及び低コスト化が図られている。

概要

装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。

複数の光源1a,1bから放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器5の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系15a,15bを介して被走査面8a,8b上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を20°以下としたこと。

目的

本発明は装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
6件

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請求項1

複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を20°以下としたことを特徴とする光走査装置。

請求項2

前記複数の光源から前記偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、前記偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴とする請求項1記載の光走査装置。

請求項3

複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度は20°以下であり、該複数の光源から該偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、該偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴とする光走査装置。

請求項4

複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から該偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、該偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴とする光走査装置。

請求項5

前記偏向器は4つの偏向面をもつ回転多面鏡であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光走査装置。

請求項6

前記回転多面鏡は、その外接円半径が15mm以下であることを特徴とする請求項5記載の光走査装置。

請求項7

前記複数の光源は、同一の基板に配置されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の光走査装置。

請求項8

同期信号検出用同期検知センサーと、該同期検知センサー上へ集光させるための同期検出用レンズを有し、該同期検出用レンズは前記シリンドリカルレンズと一体で構成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の光走査装置。

請求項9

前記同期検知センサーと、前記複数の光源は同一の基板上に一体で構成されていることを特徴とする請求項8記載の光走査装置。

請求項10

前記偏向器は副走査断面内において2段より成ることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の光走査装置。

請求項11

請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光走査装置を複数有し、各々の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置

請求項12

外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項11のカラー画像形成装置。

請求項13

請求項1乃至10の何れか1項の光走査装置を用いて、前記被走査面上に設けた感光ドラムに光束を導光することを特徴とするレーザービームプリンタ

技術分野

0001

本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源から光変調され出射した光束を回転多面鏡等より成る偏向器反射偏向(偏向走査)させた後、fθ特性を有する走査レンズ系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターデジタル複写機マルチファンクションプリンタ多機能プリンタ)等の画像形成装置に好適なものである。

背景技術

0002

従来よりレーザービームプリンター(LBP)やデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の光走査装置においては画像信号に応じて光源から光変調され出射した光束(レーザービーム)を、例えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)より成る偏向器により周期的に偏向させ、fθ特性を有する走査レンズ系によって感光性の記録媒体感光ドラム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。

0003

図9は従来の光走査装置の要部斜視図である。

0004

同図において一方の光源91aから出射した発散光束コリメーターレンズ92aにより略平行光束とされた後、副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ93aに入射する。シリンドリカルレンズ93aに入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴンミラーから成る偏向器94の偏向面(反射面)94aにほぼ線像として結像している。

0005

そして偏向器94の偏向面94aで反射偏向された光束をfθ特性を有する走査レンズ系(fθレンズ系)95を介して被走査面としての感光ドラム99a上に導光し、該偏向器94を矢印A方向に回転させることによって該感光ドラム99a上を矢印B方向に光走査して画像情報の記録を行なっている。

0006

他方の光源91bから出射した発散光束も、光源91aから出射した発散光束と同様に、該偏向器94を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム99b上を矢印C方向に光走査して画像情報の記録を行なっている。

0007

尚、コリメーターレンズ92a(92b)、シリンドリカルレンズ93a(93b)等の各要素は各々入射光学系の一要素を構成している。

0008

このように一つの偏向器(ポリゴンミラー)で複数の光束を偏向走査することで、従来一つの光束に一つ必要であった偏向器を省くことができ、これによって装置全体の小型化及び低コスト化が図られている。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら上記の光走査装置においては、複数の光源に対してそれぞれ独立に光学部品(入射光学系)を有するため部品点数が多くなり、装置全体が大型化に成るという問題点があった。そのため更なる小型化及び低コスト化を図る上には部品点数の削減が課題となっていた。

0010

本発明は装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0011

請求項1の発明の光走査装置は、複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を20°以下としたことを特徴としている。

0012

請求項2の発明は請求項1の発明において、前記複数の光源から前記偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、前記偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴としている。

0013

請求項3の発明の光走査装置は、複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度は20°以下であり、該複数の光源から該偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、該偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴としている。

0014

請求項4の発明の光走査装置は、複数の光源から放射された複数の光束を、複数の偏向面を持つ同一の偏向器の異なる偏向面で偏向し、各光束毎にそれぞれ走査レンズ系を介して被走査面上に結像させる光走査装置において、該複数の光源から該偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源からの光束を、該偏向面で線像を形成するシリンドリカルレンズが該複数の光源毎に配置され、該複数の光源に対応する該シリンドリカルレンズは一体で構成されていることを特徴としている。

0015

請求項5の発明は請求項1乃至4の何れか1項の発明において、前記偏向器は4つの偏向面をもつ回転多面鏡であることを特徴としている。

0016

請求項6の発明は請求項5の発明において、前記回転多面鏡は、その外接円半径が15mm以下であることを特徴としている。

0017

請求項7の発明は請求項1乃至6の何れか1項の発明において、前記複数の光源は、同一の基板に配置されることを特徴としている。

0018

請求項8の発明は請求項1乃至7の何れか1項の発明において、同期信号検出用同期検知センサーと、該同期検知センサー上へ集光させるための同期検出用レンズを有し、該同期検出用レンズは前記シリンドリカルレンズと一体で構成されていることを特徴としている。

0019

請求項9の発明は請求項8の発明において、前記同期検知センサーと、前記複数の光源は同一の基板上に一体で構成されていることを特徴としている。

0020

請求項10の発明は請求項1乃至9の何れか1項の発明において、前記偏向器は副走査断面内において2段より成ることを特徴としている。

0021

請求項11の発明のカラー画像形成装置は、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光走査装置を複数有し、各々の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。

0022

請求項12の発明は請求項11の発明において、外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。

0023

請求項13の発明のレーザービームプリンタは、請求項1乃至10の何れか1項の光走査装置を用いて、前記被走査面上に設けた感光ドラムに光束を導光することを特徴としている。

発明を実施するための最良の形態

0024

[実施形態1]図1は本発明の実施形態1の光走査装置(レーザービームプリンター)の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。

0025

尚、本明細書においては走査レンズ系の光軸と偏向器により偏向された光束とが形成する面を主走査断面、走査レンズ系の光軸を含み主走査断面と直交する面を副走査断面と定義する。

0026

図中、S1,S2は各々第1、第2の走査ユニット(以下、「ステーション」とも称す。)である。第1、第2の走査ユニットS1,S2は、各々光源(1a,1b)からの光束を規制する開口絞り(2a,2b)と、該光束の状態を他の光束の状態に変換する第1の光学素子(3a,3b)と、主走査方向に長い線像として結像させる第2の光学素子(4a,4b)と、偏向手段としての偏向器5と、該偏向器5からの光束を被走査面(8a,8b)にスポットに形成する走査レンズ系(15a,15b)とを有している。

0027

本実施形態においては第1、第2の走査ユニットS1,S2が同一の偏向器5を併用しており、かつ第1、第2の走査ユニットS1,S2は、該偏向器5の異なった偏向面で反射偏向(偏向走査)した光束を用いている。

0028

また本実施形態においては第1、第2の走査ユニットS1,S2の被走査面としての感光ドラム面(8a,8b)への書き出しタイミングを、偏向器5の偏向面からの光束を書き出し位置検知手段(BD光学系)16で検出し、該書き出し位置検知手段16からの信号を用いて決定している。

0029

また第1、第2の走査ユニットS1,S2は光束が偏向器5に対して同一方向から入射するように構成されている。本実施形態では2つの光源(実施形態1では2つの光源1a、1bを用いた場合を示したが2以上あっても良い。)1a、1bから放射された2つの光束の主光線のなす角度が20°以下(実施形態1では0°、即ち平行)となるようにしている。即ち、2つの光源1a,1bからの光束は走査レンズ系15a,15bの光軸La,Lbに対して90°の角度をもって偏向器5に入射している。

0030

尚、光束の主光線とは開口絞り2a、2bの中心を通過する光線をいう。

0031

上記第1、第2の走査ユニットS1,S2において、光源1a,1bは各々半導体レーザ(光源)より成り、また光源1aと光源1bは同一の平面基板12に配置されている。尚、光源1aと光源1bは各々独立に配置しても良い。

0032

開口絞り2a,2bは各々光源1a,1bから出射された光束を所望の最適なビーム形状に成形している。

0033

第1の光学素子3a,3bは各々コリメーターレンズより成り、開口絞り2a,2bを通過した光束を略平行光束もしくは発散光束もしくは収束光束に変換している。

0034

第2の光学素子4a,4bは各々シリンドリカルレンズより成り、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。本実施形態においてはこの2つのシリンドリカルレンズ4a,4bをプラスティックモールド等で一体的に成形している。

0035

尚、光源(1a,1b)、開口絞り(2a,2b)、コリメーターレンズ(3a,3b)、シリンドリカルレンズ(4a,4b)等の各要素は入射光学系の一要素を構成している。

0036

偏向器5は、例えば偏向面数が4面より成る回転多面鏡(ポリゴンミラー)より成り、その外接円の半径が15mm以下(本実施形態では10mm)より成り、モーター等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転している。本実施形態においては上記の如く第1、第2の走査ユニットS1,S2がこの偏向器5を併用しており、かつ第1、第2の走査ユニットS1,S2は、該偏向器5の異なった偏向面で反射偏向した光束を用いている。

0037

走査レンズ系15a,15bは各々第1、第2の2枚の走査レンズ6a,7a・6b,7bより成り、偏向器5により反射偏向された光束を被走査面8a,8b上にスポット状に結像させている。また走査レンズ系15a,15bは副走査断面内において光偏向器5の偏向面近傍と被走査面8a,8b近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。第1、第2の走査レンズ6a,7a・6b,7bは設計自由度の高い非球面プラスチックレンズで構成されている。

0038

16は書き出し位置検知手段(BD光学系)であり、同期検出用レンズ(以下、「BDレンズ」と記す。)9と、スリット(以下、「BDスリット」と記す。)11と、同期検知センサー(以下、「BDセンサー」と記す。)10とを有し、各走査ユニットS1,S2の被走査面8a,8bへの書き出しタイミングを決定している。

0039

本実施形態におけるBDレンズ9は各走査ユニットS1,S2のシリンドリカルレンズ4a,4bと一体で構成されており、偏向面5aで反射偏向された同期検出用の光束(BD光束)をBDスリット11面上に結像させ、主走査断面内ではBDスリット11上を走査し、副走査断面内では偏向面とBDスリット11とが略共役であるため、偏向面の面倒れ補正系となっている。

0040

BDスリット11は画像の書き出し位置を決めている。

0041

本実施形態ではこのBDセンサー10と、2つの光源1a,1bとを同一の平面基板12上に一体で構成している。尚、BDセンサー10と、2つの光源1a,1bとを各々独立に構成しても良い。

0042

本実施形態においては、まず第1のステーションS1において、画像情報に応じて光源1aから光変調され出射した光束が開口絞り2aにより規制され、コリメーターレンズ3aにより略平行光束もしくは収束光束に変換され、シリンドリカルレンズ4aに入射する。シリンドリカルレンズ4aに入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射する。また副走査断面内においては収束して偏向器5の偏向面5aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像する。そして偏向器5の偏向面5aで反射偏向された光束は走査レンズ系15aにより感光ドラム面8a上にスポット状に結像され、該偏向器5を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面8a上を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査している。これにより記録媒体である感光ドラム面8a上に画像記録を行っている。

0043

このとき感光ドラム面8a上を光走査する前に該感光ドラム面8a上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、偏向器5の偏向面5aで反射偏向された光束の一部(BD光束)をBDレンズ9によりBDスリット11面上に集光させた後、BDセンサー10に導光している。そしてBDセンサー10からの出力信号を検知して得られた書き出し位置検知信号BD信号)を用いて感光ドラム面8a上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整している。

0044

第2のステーションS2においては,光源1bから出射した光束が第1の走査ユニットS1の入射方向と同一方向(2つの光束の主光線のなす角度が0°、即ち平行)から偏向器5の偏向面5bに入射し、該偏向面5bで反射偏向された光束が走査レンズ系15bにより感光ドラム面8b上にスポット状に結像され、光走査される。

0045

本実施形態では走査レンズ系15a,15bが面倒れ補正系を構成している為、偏向面からの光束は発散光束となる。この為、複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を20°以下にして光束のケラレをなくしつつ、偏向器5に最も近接する第1の走査レンズ6a、6bと偏向器5との間の距離を短くしている。これにより第1の走査レンズ6a、6bの主走査方向と副走査方向の有効径を小さくしている。

0046

また本実施形態では所定の走査角度を確保しつつ偏向器5から被走査面8a,8bまでの距離を短くすることができ、これにより装置全体を小型化している。

0047

尚、2つの光源1a,1bからの光束を偏向器5に互いに逆方向から入射させるときは2つの光束の主光線が交差する角度を20°以下にすれば良い。

0048

また偏向器5の偏向面が4つのときは、2つの光束の主光線のなす角度を10°以下にするとシリンドリカルレンズの小型化が容易となり更に好ましい。

0049

図2図1に示した光走査装置の偏向器の入射側の拡大図である。同図に示すように2つの光源1a,1bから放射された光束Ra,Rbを同一方向から偏向器に入射させるときには2つの光源1a,1bから放射される光束Ra,Rbの主光線のなす角度を上記の如く20°以下、ここでは0°(即ち平行)とすることにより、シリンドリカルレンズが配置される位置での2本の光束Ra,Rbを接近させ、これにより2つのシリンドリカルレンズ4a,4bを一体で構成することを可能としている。さらに本実施形態ではBDレンズ9とも一体化することで更に部品点数を削減して、装置全体の小型化を図っている。

0050

図3は本実施形態のシリンドリカルレンズを副走査方向から眺めた図である。同図において入射光束Raが通過するレンズ面EA1、入射光束Rbが通過するレンズ面EA2、及び同期検出用光束BDが通過するBDレンズ面EB1が前述の如くプラスティックモールドにより一体で成形されている。

0051

本実施形態のように光束Ra,Rbを走査レンズ系15a,15bの光軸La,Lbに対して90°で入射させるためには、偏向器の面数を少なくすることが望ましい。図9に示した6面より成る偏向器の場合、偏向面で入射光束がけられないようにするため、通常は60°前後の入射角を採用している。これでは2本の入射光束の主光線のなす角度が60°前後となり、シリンドリカルレンズ近傍での2つの光束が離れてしまい、一体化することが困難となる。6面より成る偏向器において、90°入射をさせることも可能であるが、その場合光線のけられが生じないように偏向面の主走査方向のサイズを大きくしなければならず、装置全体が大型化するという別の課題が生じてしまう。

0052

また、4面より成る偏向器を採用したとしても、ポリゴンミラーのサイズが大きいと、光束の主光線のなす角度を0°にしたところで、2本のビーム間が広がってしまい、一体化が困難となる。それゆえ偏向面の外接円の半径を15mm以下とすることが、シリンドリカルレンズ一体化のために望ましい。また所定の大きさの光束を反射偏向する為には外接円の半径を5mm以上とするのが良い。

0053

本実施形態では偏向面数4、外接円の半径10mmの偏向器5を採用し、走査レンズ系15a,15bの光軸La,Lbに対し90°方向から2本の光束Ra,Rbを入射させることで、シリンドリカルレンズ近傍での2本の光束の主光線の間隔を10.7mmとし、2つのシリンドリカルレンズ4a、4b及びBDレンズ9を一体化し、部品点数を削減して装置全体の小型化を図っている。

0054

また本実施形態では通常それぞれの光源に対して独立に存在していたレーザー基板及び同期検知センサー用基板を全て一体化することでも装置全体の小型化及び低コスト化を図っている。

0055

尚、第1、第2の走査ユニットS1,S2においては走査レンズ系(15a,15b)を2枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは3枚以上のレンズより構成しても良い。

0056

本実施形態においては2色の画像形成装置に用いる場合は、本装置を1つだけ用いればよく、後述するように4色のカラー画像形成装置に用いる場合は、本装置を2つ用いて画像を形成すれば良い。

0057

図4はカラー画像形成装置の要部概略図であり、図1に示す光走査装置を2組並列にして配置し、2つの偏向器により合計4本の走査線を描画している。

0058

同図においてはポリゴンミラー(偏向器)5で反射偏向されて第1の走査レンズ6a、6b,6c,6dを通過した後の4つの光束を、折り返しミラー13a,13b,13c,13dにより各々90°図面上、下に折り曲げ第2の走査レンズ7a,7b,7c,7dを介し、対応する感光ドラム8a,8b,8c,8d面上へ導いている。

0059

(実施形態2)図5は本発明の光走査装置の実施形態2の偏向器の入射側の拡大図である。同図において図2に示した要素と同一要素には同符番を付している。

0060

本実施形態において前述の実施形態1と異なる点は偏向面に入射する2本の入射光束Ra、Rbの主光線のなす角度を10°と設定した点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

0061

即ち、本実施形態では同図に示した通り、それぞれの入射光束Ra,Rbの主光線に対して、レンズ面が垂直になるように一方のシリンドリカルレンズ4aを他方のシリンドリカルレンズ4bに対して10°傾くように配置してある。但し、2本の入射光束Ra,Rbの主光線のなす角度が10°程度であれば、シリンドリカルレンズを前記図2に示したようなストレートで構成し、レンズ面に対してそれぞれ5°傾斜した光束を入射するようにしても収差上問題とならない。

0062

このような光走査装置において、入射光束Ra,Rbの主光線のなす角度が20°以上であると、光線の通過しない非有効部が長くなる(即ちレンズ自体が大きくなる)ので、一体化が困難となってくる。よって、入射光束Ra,Rbの主光線のなす角度は20°以下、望ましくは本実施形態のように10°以下に設定するのが良い。また偏向器のサイズも前述した如く、その外接円の半径を15mm以下、望ましくは10mm以下に設定するのが良い。

0063

(実施形態3)図6は本発明の光走査装置の実施形態3の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。同図において図1に示した要素と同一要素には同符番を付している。

0064

本実施形態において前述の実施形態1と異なる点は、偏向器を副走査断面内において2段より構成し、それぞれの偏向器5A,5Bを同一の回転軸Oを中心に回転させて4つの走査ユニット(ステーション)S1〜S4より構成した点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

0065

即ち、本実施形態では図面上、上段の偏向器5Aで反射偏向(走査)される光束は第1の走査レンズ6c、6dを通過した後、3枚の折り返しミラー13c、14c、15c・13d,14d,15dで光路を折り曲げた後、それぞれ対応する感光体ドラム8c,8dに導かれる。下段の偏向器5Bで反射偏向(走査)される光束は走査レンズ6a,6bを通過した後、1枚の折り返しミラー13a,13bで光路を折り曲げた後、それぞれ対応する感光体ドラム8a,8bに導かれる。

0066

このように構成することで、前述の実施形態1と比較してポリゴンモータを一つ省略することが可能となる。

0067

図7は本実施形態で使用されるシリンドリカルレンズを副走査方向から眺めた図である。

0068

同図においては1つの偏向器の異なる偏向面に2本の光束が入射し、それを上下2段(副走査方向に2段)持つため入射光束は合計4本となる。本実施形態においてはそれぞれの光束が通過するレンズ面EA1、EA2、EA3、EA4が光学樹脂により一体で成形されている。更にBD光束が通過するBDレンズ面EB1、EB2も合わせて一体で成形されている。

0069

[カラー画像形成装置]図8は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、光走査装置を2個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。

0070

図8において、70はカラー画像形成装置、21,23は各々実施形態1又は2に示したいずれの構成を有する光走査装置、51,52,53,54は各々像担持体としての感光ドラム、31,32,33,34は各々現像器、61は搬送ベルトである。

0071

図8において、カラー画像形成装置70には、パーソナルコンピュータ等の外部機器62からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ63によって、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置21,23に入力される。そして、これらの光走査装置21,23からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41,42,43,44が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム51,52,53,54の感光面が主走査方向に走査される。

0072

本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置(21,23)を2個並べ、各々がC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各色に対応し、各々平行して感光ドラム51,52,53,54面上に画像信号(画像情報)を記録し、カラー画像高速印字するものである。

0073

本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く2つの光走査装置21,23により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム51,52,53,54面上に形成している。その後、記録材多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。

0074

前記外部機器62としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置70とで、カラーデジタル複写機が構成される。

発明の効果

0075

本発明によれば前述の如く複数の光源から放射された複数の光束の主光線のうち任意の2つの主光線のなす角度を適切に設定し、また複数の光源から偏向器に至るまでの光路中に、該複数の光源毎に配置されるシリンドリカルレンズを一体で構成することにより、装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができる簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。

図面の簡単な説明

0076

図1本発明の実施形態1の主走査断面図
図2本発明の実施形態1の入射光学系の主走査断面図
図3本発明の実施形態1のシリンドリカルレンズの副走査断面図
図4本発明の実施形態1の副走査断面図
図5本発明の実施形態2の入射光学系の主走査断面図
図6本発明の実施形態3の副走査断面図
図7本発明の実施形態3のシリンドリカルレンズの副走査断面図
図8本発明の光走査装置を用いたカラー画像形成装置の副走査断面図
図9従来の光走査装置の要部斜視図

--

0077

1a、1b‥‥光源
2a、2b‥‥開口絞り
3a、3b‥‥コリメーターレンズ
4a、4b‥‥シリンドリカルレンズ
5‥‥偏向器(ポリゴンミラー)
6a、6b、6c、6d‥‥第1の走査レンズ
7a、7b、7c、7d‥‥第2の走査レンズ
8a、8b、8c、8d‥‥被走査面(感光ドラム面)
9‥‥同期検出用レンズ
10‥同期検知センサー
11‥スリット
12‥基板
13a、13b、13c、13d‥‥折り返しミラー
14c、14d、14c、14d‥‥折り返しミラー
15a‥‥第1の走査レンズ系
15b‥‥第2の走査レンズ系
21,23‥‥光走査装置
31,32,33,34‥‥現像器
41,42,43,44‥‥光ビーム
51,52,53,54‥‥感光体ドラム
61‥‥搬送ベルト
62‥‥外部機器
63‥‥プリントコントローラ
70‥‥カラー画像形成装置

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