JP2009003124A - Optical scanning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査装置、特に、電子写真法による画像形成装置に搭載され、感光体上に静電潜像を形成するための光走査装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device, and more particularly to an optical scanning device that is mounted on an electrophotographic image forming apparatus and forms an electrostatic latent image on a photoreceptor.
近年、電子写真複写機、プリンタなどの画像形成装置はフルカラー機が多数実用化されており、4色(Y,M,C,K)のトナー画像を形成する四つの感光体を備え、各感光体上に形成されたトナー画像を合成するタンデム方式が主流を占めている。そして、タンデム方式の画像形成装置に搭載されるプリントヘッドとしての光走査装置は、高速・高密度化が要請されており、各感光体に対して同時に複数のビームを走査するマルチビーム化が実現されている。 In recent years, many full-color image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers have been put into practical use, and are provided with four photoconductors that form toner images of four colors (Y, M, C, K). The tandem method for synthesizing toner images formed on the body dominates. In addition, optical scanning devices as print heads mounted on tandem image forming apparatuses are required to have high speed and high density, and multiple beams can be scanned by simultaneously scanning multiple beams on each photoconductor. Has been.
特許文献1には、像面上のビームスポット径の変動を小さくすることを目的として、偏向器による偏向光束の偏向起点から結像点までの距離と、絞りの共役像から結像点までの距離を規定した光走査装置が記載されている。特許文献2には、前記同様の目的で、開口絞りから出射したビームを副走査方向に集光する光学系の前側焦点位置よりも光源に近い位置に配置する際の条件式で規定した光走査装置が記載されている。
In Patent Document 1, for the purpose of reducing the fluctuation of the beam spot diameter on the image plane, the distance from the deflection starting point of the deflected light beam by the deflector to the imaging point and the distance from the conjugate image of the stop to the imaging point are disclosed. An optical scanning device that defines a distance is described. In
また、特許文献3には、光路分離ミラーの近傍でビームを収束させるようにした光走査装置が記載されている。特許文献4には、異なる感光体を走査する隣接するビームの光路配置と分離について規定した光走査装置が記載されている。但し、特許文献3,4は各感光体を走査するビームが単一の場合に関して言及しているのみであり、各感光体をマルチビームで走査する場合にどのように取り扱うかの記載はない。
Further,
ところで、各感光体をマルチビームで走査する光走査装置では、偏向器で偏向された複数のビーム束を各感光体へ向かうように分離する必要がある。マルチビーム方式では、感光体に向かうビーム束の各主光線が副走査方向に所定の間隔を有しているため、隣接するビーム束間の主光線間隔が狭くなり、ミラーでビーム束を分離することが困難であるという問題点を有している。隣接するビーム束の間隔を広げて分離を容易にするために、偏向器へ入射するビームの角度を大きくすることが考えられるが、これでは光学性能が悪化することになり、実際的ではない。
そこで、本発明の目的は、光学性能を悪化させることなく、複数の感光体を走査するビーム束の分離を容易に行うことのできる光走査装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical scanning apparatus that can easily separate a beam bundle that scans a plurality of photosensitive members without deteriorating optical performance.
前記目的を達成するため、第1の発明は、
複数の感光体に対してそれぞれ複数のビームを走査する光走査装置であって、
複数のビームを同時に放射する光源と、該光源から放射された複数のビームを一の感光体を走査するビーム束ごとに規制する絞りと、前記光源から放射された複数のビームを主走査方向に偏向する偏向器と、該偏向器にて偏向されたビームを感光体上に結像する走査光学素子と、それぞれの感光体に向けて前記ビーム束を分離する複数の分離ミラーと、を備え、
一の感光体を走査するビーム束が通過する単一の絞りは、前記光源と前記偏向器との間に配置され、
前記偏向器に向かうビームは副走査方向に所定の角度を持って偏向器の偏向面に入射し、
少なくとも一つの走査光学素子には全てのビームが透過し、
前記分離ミラーは前記偏向器に近い順に第1、第2、第3分離ミラーが配置され、
第1分離ミラーで分離される第1ビーム束と第2分離ミラーで分離される第2ビーム束は互いに隣接して前記偏向器で偏向され、
第2ビーム束が通過する絞りの像の位置が、第1分離ミラーと第3分離ミラーとの間に配置されていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention provides:
An optical scanning device that scans a plurality of beams on a plurality of photosensitive members, respectively.
A light source that emits a plurality of beams simultaneously, a diaphragm that regulates the plurality of beams emitted from the light sources for each beam bundle that scans one photosensitive member, and a plurality of beams emitted from the light sources in the main scanning direction A deflector that deflects, a scanning optical element that forms an image of the beam deflected by the deflector on the photoconductor, and a plurality of separation mirrors that separate the beam bundle toward each photoconductor,
A single stop through which a beam bundle that scans one photoreceptor passes is disposed between the light source and the deflector;
The beam directed to the deflector is incident on the deflecting surface of the deflector with a predetermined angle in the sub-scanning direction,
All beams are transmitted through at least one scanning optical element,
The separation mirror is arranged with first, second, and third separation mirrors in order from the deflector,
The first beam bundle separated by the first separation mirror and the second beam bundle separated by the second separation mirror are deflected by the deflector adjacent to each other,
The position of the image of the aperture through which the second beam bundle passes is disposed between the first separation mirror and the third separation mirror;
It is characterized by.
第2の発明は、
複数の感光体に対してそれぞれ複数のビームを走査する光走査装置であって、
複数のビームを同時に放射する光源と、該光源から放射された複数のビームを一の感光体を走査するビーム束ごとに規制する絞りと、前記光源から放射された複数のビームを主走査方向に偏向する偏向器と、該偏向器にて偏向されたビームを感光体上に結像する走査光学素子と、それぞれの感光体に向けて前記ビーム束を分離する複数の分離ミラーと、を備え、
一の感光体を走査するビーム束が通過する単一の絞りは、前記光源と前記偏向器との間に配置され、
前記偏向器に向かうビームは副走査方向に所定の角度を持って偏向器の偏向面に入射し、
前記走査光学素子は前記偏向器の両側に配置され、
前記分離ミラーで分離されるビーム束が通過する絞りの像の位置が、該分離ミラーよりも偏向器側に配置された走査光学素子の分離ミラー側の面と、該分離ミラーよりも感光体側に配置された走査光学素子の偏向器側の面との間に配置されていること、
を特徴とする。
The second invention is
An optical scanning device that scans a plurality of beams on a plurality of photosensitive members, respectively.
A light source that emits a plurality of beams simultaneously, a diaphragm that regulates the plurality of beams emitted from the light sources for each beam bundle that scans one photosensitive member, and a plurality of beams emitted from the light sources in the main scanning direction A deflector that deflects, a scanning optical element that forms an image of the beam deflected by the deflector on the photoconductor, and a plurality of separation mirrors that separate the beam bundle toward each photoconductor,
A single stop through which a beam bundle that scans one photoreceptor passes is disposed between the light source and the deflector;
The beam directed to the deflector is incident on the deflecting surface of the deflector with a predetermined angle in the sub-scanning direction,
The scanning optical elements are arranged on both sides of the deflector;
The position of the image of the stop through which the beam bundle separated by the separation mirror passes is closer to the separation mirror side surface of the scanning optical element disposed on the deflector side than the separation mirror and to the photoconductor side from the separation mirror. Between the surface of the scanning optical element disposed on the deflector side,
It is characterized by.
第1の発明は、単一の偏向器の一つの偏向面で光源から同時に放射されたビームを偏向するタイプ(片側偏向タイプ)の光走査装置であり、第2の発明は、単一の偏向器の両側の二つの偏向面で光源から同時に放射されたビームを偏向するタイプ(両側偏向タイプ)の光走査装置である。 The first invention is an optical scanning device of a type (one-side deflection type) that deflects beams simultaneously emitted from a light source by one deflecting surface of a single deflector, and the second invention is a single deflecting device. This is an optical scanning device of a type (both side deflection type) that deflects beams simultaneously emitted from a light source by two deflection surfaces on both sides of the device.
第1及び第2の発明に係る光走査装置では、いずれも、絞りの像の位置でビームの主光線の副走査方向の位置が一致する性質を利用し、絞りの位置と分離ミラーとを適切に配置することで、各感光体に向かうビーム束の主光線間隔の小さい位置で該ビーム束を隣接するビーム束から分離している。従って、分離位置に配置した分離ミラーが隣接して通過するビーム束に干渉することが抑制され、ビーム束の分離を容易に行うことができる。しかも、偏向器へ入射するビームの角度を必要以上に大きくすることがなく、光学性能の悪化を招来することはない。 In the optical scanning devices according to the first and second inventions, both use the property that the position of the principal ray of the beam coincides with the position in the sub-scanning direction at the position of the image of the stop, so that the position of the stop and the separation mirror are appropriately The beam bundle is separated from the adjacent beam bundle at a position where the principal ray interval of the beam bundle directed to each photosensitive member is small. Accordingly, the separation mirror disposed at the separation position is suppressed from interfering with the beam bundle passing adjacently, and the beam bundle can be easily separated. In addition, the angle of the beam incident on the deflector is not increased more than necessary, and optical performance is not deteriorated.
より詳しくは、第1の発明に係る光走査装置において、第1分離ミラーと第3分離ミラーとの間では第2ビーム束の複数のビームの副走査方向の主光線間隔が狭くなる。そのため、第1分離ミラーにおいて、第1ビーム束の第2ビーム束に最も近いビームと第2ビーム束の第1ビーム束に最も近いビームとの間隔が広くなり、第1ビーム束の分離が容易になる。さらに、第2分離ミラーにおいて、第2ビーム束の第3ビーム束に最も近いビームと第3ビーム束の第2ビーム束に最も近いビームとの間隔が広くなり、第2ビーム束の分離が容易になる。 More specifically, in the optical scanning device according to the first invention, the principal ray interval in the sub-scanning direction of the plurality of beams of the second beam bundle is narrowed between the first separation mirror and the third separation mirror. Therefore, in the first separation mirror, the distance between the beam closest to the second beam bundle of the first beam bundle and the beam closest to the first beam bundle of the second beam bundle is widened, and separation of the first beam bundle is easy. become. Further, in the second separation mirror, the distance between the beam closest to the third beam bundle of the second beam bundle and the beam closest to the second beam bundle of the third beam bundle is widened, so that the second beam bundle can be easily separated. become.
第2の発明に係る光走査装置においても、分離されるビーム束の複数のビームの副走査方向の主光線間隔が狭くなる。そのため、分離ミラーにおいて、分離されるビーム束の隣接するビーム束に最も近いビームと、隣接するビーム束の分離されるビーム束に最も近いビームとの間隔が広くなり、ビームの分離が容易になる。 Also in the optical scanning device according to the second invention, the principal ray interval in the sub-scanning direction of the plurality of beams of the beam bundle to be separated becomes narrow. Therefore, in the separation mirror, the distance between the beam closest to the adjacent beam bundle of the beam bundle to be separated and the beam closest to the beam bundle to be separated of the adjacent beam bundle is widened, and beam separation is facilitated. .
第1の発明に係る光走査装置においては、第1ビーム束が通過する絞りの像の位置が、第1分離ミラーよりも偏向器側に配置された走査光学素子の第1分離ミラー側の面と、第2分離ミラーとの間に配置されていてもよい。第1分離ミラーの近傍で第1ビーム束の複数のビームの副走査方向の主光線間隔が狭くなる。そのため、第1分離ミラーにおいて、第1ビーム束の第2ビーム束に最も近いビームと第2ビーム束の第1ビーム束に最も近いビームとの間隔がさらに広くなり、第1ビーム束の分離が容易になる。 In the optical scanning device according to the first aspect of the present invention, the position of the aperture image through which the first beam bundle passes is the surface on the first separation mirror side of the scanning optical element disposed on the deflector side with respect to the first separation mirror. And the second separation mirror. In the vicinity of the first separation mirror, the principal ray interval in the sub-scanning direction of the plurality of beams of the first beam bundle becomes narrower. Therefore, in the first separation mirror, the distance between the beam closest to the second beam bundle of the first beam bundle and the beam closest to the first beam bundle of the second beam bundle is further widened, so that the first beam bundle is separated. It becomes easy.
また、第3分離ミラーで分離されるビーム束が通過する絞りの像の位置が、第2分離ミラーと、第3分離ミラーよりも感光体側に配置された走査光学素子の偏向器側の面との間に配置されていてもよい。第3分離ミラーの近傍で分離されるビーム束の複数のビームの副走査方向の主光線間隔が狭くなる。そのため、第3分離ミラーにおいて、分離されるビーム束とそれに隣接するビーム束との間隔が広くなり、第3ビーム束の分離が容易になる。 Further, the position of the image of the stop through which the beam bundle separated by the third separation mirror passes is the second separation mirror, and the surface on the deflector side of the scanning optical element disposed on the photoconductor side with respect to the third separation mirror. It may be arranged between. The principal ray interval in the sub-scanning direction of the plurality of beams of the beam bundle separated in the vicinity of the third separation mirror becomes narrow. Therefore, in the third separation mirror, the distance between the beam bundle to be separated and the beam bundle adjacent thereto is widened, and the separation of the third beam bundle is facilitated.
さらに、走査光学素子は第1、第2及び第3走査レンズによって構成され、第1及び第2走査レンズは全てのビームが透過するように構成してもよい。良好な像面性能を保ちつつ、走査光学素子の設置個数を少なくすることができる。 Further, the scanning optical element may be configured by first, second, and third scanning lenses, and the first and second scanning lenses may be configured to transmit all beams. The number of installed scanning optical elements can be reduced while maintaining good image surface performance.
また、第1及び第2の発明に係る光走査装置において、一の感光体を走査する複数のビームは、複数の発光点を有する一つの光源から発せられることが好ましい。ビーム合成手段が不要になり、光源部をコンパクトに構成できる。 In the optical scanning devices according to the first and second inventions, it is preferable that the plurality of beams that scan one photosensitive member are emitted from one light source having a plurality of light emitting points. The beam combining means becomes unnecessary, and the light source unit can be configured compactly.
以下、本発明に係る光走査装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各実施例において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of an optical scanning device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each Example, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(第1〜第3実施例、図1〜図5参照)
図1は、本発明に係る光走査装置の第1〜第3実施例の概略構成を平面的に示し、図2は光路の副走査方向の断面を示す。この光走査装置は、光源ユニット1と、ポリゴンミラー10と、第1及び第2ウインドウガラス11,12と、第1、第2及び第3走査レンズ15,16,17と、第1、第2及び第3分離ミラー21,22,23と、光路折曲げミラー24〜28と、第3ウインドウガラス13とを備え、これらをハウジング30に収容したものである。光源ユニット1はLD(レーザダイオード)アレイ2とコリメータレンズ3と絞り4とシリンダレンズ5とで構成されている。
(Refer to the first to third embodiments, FIGS. 1 to 5)
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of first to third embodiments of an optical scanning device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of an optical path in a sub-scanning direction. This optical scanning device includes a light source unit 1, a
この光走査装置は、図2に示すように、四つの感光体ドラム40(40y,40m,40c,40k)をビーム束B(By,Bm,Bc,Bk)によって同時に走査するもので、タンデム方式の画像形成装置に搭載される。添字yはイエロー、mはマゼンタ、cはシアン、kはブラックの各色を意味する。 As shown in FIG. 2, this optical scanning device simultaneously scans four photosensitive drums 40 (40y, 40m, 40c, 40k) with a beam bundle B (By, Bm, Bc, Bk). Mounted on the image forming apparatus. The subscript y means yellow, m means magenta, c means cyan, and k means black.
光源ユニット1は4色に対応して4組のものが配置されている。LDアレイ2は、複数のビーム(例えば、四つのビーム)を同時に放射するタイプが用いられ、光源ユニット1からは4ビーム×4色でトータルでは16ビームが放射される。各LDアレイ2においては、図4に示すように、それぞれの発光点2a,2b,2c,2dは、副走査方向Zに対して所定の角度θをもって配置されている。
Four sets of light source units 1 are arranged corresponding to four colors. The
LDアレイ2から放射されたビーム(拡散光)は、コリメータレンズ3で集光され、4本のビーム束ごとに共通の絞り4を通過し、シリンダレンズ5を経て、ポリゴンミラー10に入射する。これらのビームはポリゴンミラー10の回転に基づいて七つの反射面によって等角速度で主走査方向Yに偏向され、走査レンズ15,16を透過した後、以下に説明するようにビーム束By,Bm,Bc,Bkごとに分離され、それぞれの第3走査レンズ17や光路折曲げミラー24〜28を透過して各感光体ドラム40y,40m,40c,40k上に結像し、等速走査する。
The beam (diffused light) emitted from the
各感光体ドラム40y,40m,40c,40kを走査するビーム束By,Bm,Bc,Bkが通過する各絞り4は、LDアレイ2とポリゴンミラー10との間に配置されている。各絞り4を通過したそれぞれのビームは、副走査方向Zに所定の角度を持ってポリゴンミラー10の偏向面に入射する。
Each stop 4 through which the beam bundles By, Bm, Bc, Bk for scanning the respective
図2に示すように、第1及び第2走査レンズ15,16を透過した各ビームは、副走査方向Zに関して最も下段を通過するビーム束By(第1ビーム束とも記す)は第1分離ミラー21にて分離され、ビーム束Bm(第2ビーム束とも記す)は第2分離ミラー22にて分離され、最も上段を通過するビーム束Bc(第4ビーム束とも記す)は第3分離ミラー23にて分離される。また、ビーム束Bk(第3ビーム束とも記す)は分離されることなく直進して第3走査レンズ17を透過し、折曲げミラー24にて感光体ドラム40kの方向に折り曲げられる。
As shown in FIG. 2, each beam transmitted through the first and
ここで、第2走査レンズ16から出射された隣接するビーム束By,Bmについて考察すると、図5に示すように、分離されるビーム束Byに隣接するビーム束Bm(四つのビームB1〜B4からなる)と、分離されるビーム束By(四つのビームB5〜B8からなる)とは、最も近いビームB4,B5間では間隔H1となり、この間隔H1は狭く、第1分離ミラー21が隣接するビーム束Bmに干渉することになる。
Here, considering the adjacent beam bundles By and Bm emitted from the
そこで、第1、第2及び第3実施例においては、それぞれのビーム束ごとに光軸方向Xにおける各絞り4のシリンダレンズ5との距離が異なるように配置し、各ビーム束の絞り4の像の位置を各ビーム束を分離する第1、第2及び第3分離ミラー21,22,23の位置とほぼ一致させている。つまり、第1実施例(以下の表1〜表10参照)では、ビーム束Byの絞りの像は第1分離ミラー21の近傍に、ビーム束Bmの絞りの像は第2分離ミラー22の近傍に、ビーム束Bcの絞りの像は第3分離ミラー23の近傍に、それぞれ位置している。
Therefore, in the first, second and third embodiments, the respective beam bundles are arranged such that the distances between the respective apertures 4 and the
第2実施例(以下の表11〜表14参照)では、絞り4の配置を第1実施例とは変更しており、ビーム束Byの絞りの像は第2走査レンズ16の感光体ドラム40側の面頂点の近傍に、ビーム束Bmの絞りの像は第1分離ミラー21の近傍に、ビーム束Bcの絞りの像は第2分離ミラー22の近傍に、それぞれ位置している。
In the second embodiment (see Tables 11 to 14 below), the arrangement of the diaphragm 4 is changed from that of the first embodiment, and the diaphragm image of the beam bundle By is the
第3実施例(以下の表15〜表19参照)では、第1実施例とはシリンダレンズ5の焦点距離を変更し、感光体ドラム40上の副走査方向Zのビームピッチを1/2にしている。絞りの像の位置は第1実施例と同様である。
In the third embodiment (see Tables 15 to 19 below), the focal length of the
図3を参照して絞り4とその像の位置を説明する。図3では、簡略化のために、ビームBy,Bmのみを示し、各ビーム束By,Bmでは2本の主光線のみを示している。物面(光源)から出射されたビーム束By,Bmはそれぞれ絞り4y,4mを通過する。絞り4y,4mは各ビーム束By,Bmに共通に配置され、各ビーム束By,Bmの主光線は絞り4y,4mの中心を通過する。絞り4y,4mを通過した各ビーム束By,Bmはポリゴンミラー10で主走査方向Yに偏向され、第1及び第2走査レンズ15,16を経た後、絞りの像4y’,4m’を形成する。この絞りの像4y’の位置において、分離されるビーム束Byの各ビームB5〜B8は、図5に符号Bで示すように、副走査方向Zの中心に一致する。それゆえ、ビーム束By(符号Bに集約されている)とそれに隣接するビーム束Bmの最も近いビームB4との間隔H2は従来の間隔H1よりも大きくなり、ビーム束Byをビーム束Bmから分離する構成が容易になる。
The position of the diaphragm 4 and its image will be described with reference to FIG. In FIG. 3, for simplification, only the beams By and Bm are shown, and each of the beam bundles By and Bm shows only two principal rays. The beam bundles By and Bm emitted from the object surface (light source) pass through the
互いに隣接するビーム束Bmとビーム束Bcとの関係、ビーム束Bcとビーム束Bkとの関係も前記と同様である。また、各ビーム束に対する絞りの像の位置を各ビーム束を分離する第1、第2及び第3分離ミラー21,22,23の位置と完全に一致させる必要はなく、近傍であればよい。 The relationship between the beam bundle Bm and the beam bundle Bc adjacent to each other and the relationship between the beam bundle Bc and the beam bundle Bk are the same as described above. Further, the position of the image of the aperture for each beam bundle need not be completely coincident with the positions of the first, second and third separation mirrors 21, 22, 23 for separating each beam bundle, and may be in the vicinity.
第1、第2及び第3実施例に関しては、ビーム束Bmが通過する絞りの像の位置が、第1分離ミラー21と第3分離ミラー23との間に配置されていればよい。また、ビーム束Byが通過する絞りの像の位置が、第1走査レンズ15の第2面(第1分離ミラー21側の面)と、第2分離ミラー22との間に配置されていてもよい。この場合、第1分離ミラー21の近傍でビーム束Byの複数のビームの副走査方向Zの主光線間隔が狭くなる。そのため、第1分離ミラー21において、ビーム束Byの第2ビーム束Bmに最も近いビームとビーム束Bmのビーム束Byに最も近いビームとの間隔がさらに広くなり、ビーム束Byの分離が容易になる。
With regard to the first, second, and third embodiments, the position of the aperture image through which the beam bundle Bm passes may be disposed between the
また、第3分離ミラー23で分離されるビーム束Bcが通過する絞りの像の位置が、第2分離ミラー22と、ビーム束Bcの光路に設けた第3走査レンズ17の第1面(ポリゴンミラー10側の面)との間に配置されていてもよい。第3分離ミラー23の近傍でビーム束Bcの複数のビームの副走査方向Zの主光線間隔が狭くなる。そのため、第3分離ミラー23において、ビーム束Bmとそれに隣接するビーム束Bkとの間隔が広くなり、ビーム束Bmの分離が容易になる。
Further, the position of the aperture image through which the beam bundle Bc separated by the
ここで、第1実施例における光学系のコンストラクションデータを表1〜表4に示す。表1は第1ビーム束By、表2は第2ビーム束Bm、表3は第3ビーム束Bk、表4は第4ビーム束Bcが、それぞれ通過する素子のデータを示している。また、表5には第11面(第1走査レンズ15の第1面)の自由曲面係数データを示し、表6には第12面(第1走査レンズ15の第2面)の自由曲面係数データを示す。表7には第4面(シリンダレンズ5の第1面)の副走査方向Zの曲率を示し、表8にはコリメータレンズ3の第2面の非球面係数データを示す。
Here, the construction data of the optical system in the first example are shown in Tables 1 to 4. Table 1 shows the data of elements through which the first beam bundle By, Table 2 shows the second beam bundle Bm, Table 3 shows the third beam bundle Bk, and Table 4 shows the fourth beam bundle Bc. Table 5 shows the free-form surface coefficient data of the eleventh surface (first surface of the first scanning lens 15), and Table 6 shows the free-form surface coefficient of the twelfth surface (second surface of the first scanning lens 15). Data is shown. Table 7 shows the curvature in the sub-scanning direction Z of the fourth surface (the first surface of the cylinder lens 5), and Table 8 shows the aspheric coefficient data of the second surface of the
さらに、表9に第1ビーム束By及び第4ビーム束Bcに関して、第15面(第3走査レンズ17の第1面)の自由曲面係数データを示す。表10に第2ビーム束Bm及び第3ビーム束Bkに関して、第15面(第3走査レンズ17の第1面)の自由曲面係数データを示す。 Further, Table 9 shows free-form surface coefficient data of the fifteenth surface (the first surface of the third scanning lens 17) regarding the first beam bundle By and the fourth beam bundle Bc. Table 10 shows the free-form surface coefficient data of the fifteenth surface (the first surface of the third scanning lens 17) for the second beam bundle Bm and the third beam bundle Bk.
自由曲面は式(1)に示す自由曲面式にて算出される。また、非球面は式(2)に示す軸対称非球面式にて算出される。 The free-form surface is calculated by the free-form surface equation shown in Equation (1). Further, the aspherical surface is calculated by an axially symmetric aspherical surface expression shown in Expression (2).
次に、第2実施例における光学系のコンストラクションデータを表11〜表14に示す。表11は第1ビーム束By、表12は第2ビーム束Bm、表13は第3ビーム束Bk、表14は第4ビーム束Bcが、それぞれ通過する素子のデータを示し、前記第1実施例と同じデータは省略している。表11〜表14以外のデータは前記第1実施例と同じである。 Next, construction data of the optical system in the second example are shown in Tables 11 to 14. Table 11 shows data of elements through which the first beam bundle By, Table 12 shows the second beam bundle Bm, Table 13 shows the third beam bundle Bk, and Table 14 shows the fourth beam bundle Bc. The same data as the example is omitted. Data other than those in Tables 11 to 14 are the same as those in the first embodiment.
次に、第3実施例における光学系のコンストラクションデータを表15〜表18に示す。表15は第1ビーム束By、表16は第2ビーム束Bm、表17は第3ビーム束Bk、表18は第4ビーム束Bcが、それぞれ通過する素子のデータを示し、前記第1実施例と同じデータは省略している。また、表19には第4面(シリンダレンズ5の第1面)の副走査方向Zの曲率を示している。表15〜表19以外のデータは前記第1実施例と同じである。 Next, construction data of the optical system in the third example are shown in Table 15 to Table 18. Table 15 shows the first beam bundle By, Table 16 shows the second beam bundle Bm, Table 17 shows the third beam bundle Bk, and Table 18 shows the data of the elements through which the fourth beam bundle Bc passes, respectively. The same data as the example is omitted. Table 19 shows the curvature in the sub-scanning direction Z of the fourth surface (the first surface of the cylinder lens 5). Data other than Tables 15 to 19 are the same as in the first embodiment.
ところで、第1、第2及び第3実施例において、分離ミラー21,22,23の配置は表20に示すとおりである。表21、表22及び表23には、それぞれ第1、第2及び第3実施例において、分離ミラー21,22,23の位置ごとに、分離されるビーム束とそれに隣接するビーム束との最も近接したビームの主光線の副走査方向間隔を示す。 By the way, in the first, second, and third embodiments, the arrangement of the separation mirrors 21, 22, and 23 is as shown in Table 20. Table 21, Table 22, and Table 23 show the most of the separated beam bundle and the adjacent beam bundle for each position of the separation mirrors 21, 22, and 23 in the first, second, and third embodiments, respectively. The sub-scanning direction interval of the principal rays of the adjacent beams is shown.
なお、表20及び以下に示す表26で原点とは、光源ユニット1から放射されたビームの光軸X1と偏向されたビームの光軸X2との交点をいう。また、各表において寸法値の単位はmmである。 In Table 20 and Table 26 below, the origin refers to the intersection of the optical axis X1 of the beam emitted from the light source unit 1 and the optical axis X2 of the deflected beam. In each table, the unit of the dimension value is mm.
(変形例、図6参照)
前記第1、第2及び第3実施例のようにポリゴンミラー10の片側で偏向するタイプの光走査装置においては、図6に示すように、第3ビーム束を第3分離ミラー23にて分離し、感光体ドラム40cを走査するビーム束Bcとして用いてもよい。第4ビーム束は感光体ドラム40kを走査するビーム束Bkとして用いられる。この場合、ビーム束Bcにおいて絞りの像は第2分離ミラー22の近傍、あるいは、第3分離ミラー23の近傍に配置されることになる。また、ビーム束Bkにおいて絞りの像は第3分離ミラー23の近傍に配置してもよい。
(Modification, see FIG. 6)
In the optical scanning device that deflects on one side of the
(第4実施例、図7参照)
図7は、本発明に係る光走査装置の第4実施例の概略構成を、副走査方向Zの断面として示す。この光走査装置は、図1に示した光源ユニット1を備え、ポリゴンミラー10の二つの偏向面でそれぞれ複数のビームを偏向する両側偏向タイプとして構成されている。第1走査レンズ15a,15b、第2走査レンズ16a,16b及び第3走査レンズ17の配置は、ポリゴンミラー10の回転軸に対して対称である。
(Refer to the fourth embodiment, FIG. 7)
FIG. 7 shows a schematic configuration of a fourth embodiment of the optical scanning device according to the present invention as a cross section in the sub-scanning direction Z. This optical scanning device includes the light source unit 1 shown in FIG. 1 and is configured as a double-sided deflection type in which a plurality of beams are deflected by two deflection surfaces of a
ビーム束Bc,Bkが一の偏向面で同時に偏向され、ビーム束By,Bmが他の偏向面で同時に偏向される。本第4実施例では、図7の右側で副走査方向Zに関して下側を通過するビーム束Bcを第1ビーム束、上側を通過するビーム束Bkを第2ビーム束とも記す。また、図7の左側で副走査方向Zに関して下側を通過するビーム束Bmを第3ビーム束、上側を通過するビーム束Byを第4ビーム束とも記す。 The beam bundles Bc and Bk are simultaneously deflected by one deflection surface, and the beam bundles By and Bm are simultaneously deflected by another deflection surface. In the fourth embodiment, the beam bundle Bc passing through the lower side in the sub-scanning direction Z on the right side of FIG. 7 is also referred to as a first beam bundle, and the beam bundle Bk passing through the upper side is also referred to as a second beam bundle. Further, on the left side of FIG. 7, the beam bundle Bm passing through the lower side in the sub-scanning direction Z is also referred to as a third beam bundle, and the beam bundle By passing through the upper side is also referred to as a fourth beam bundle.
ビーム束Bcは第1及び第2走査レンズ15a,16aを透過した後、分離ミラー29aで分離され、第3走査レンズ17を透過し、折曲げミラー31で反射されて感光体ドラム40cを走査する。ビーム束Bkは第1及び第2走査レンズ15a,16aを透過した後、折曲げミラー32で反射され、第3走査レンズ17を透過し、折曲げミラー33で反射されて感光体ドラム40kを走査する。また、ビーム束Byは第1及び第2走査レンズ15b,16bを透過した後、折曲げミラー34で反射され、第3走査レンズ17を透過し、折曲げミラー35で反射されて感光体ドラム40yを走査する。ビーム束Bmは第1及び第2走査レンズ15b,16bを透過した後、分離ミラー29bで反射され、第3走査レンズ17を透過し、折曲げミラー36で反射されて感光体ドラム40mを走査する。
After passing through the first and second scanning lenses 15a and 16a, the beam bundle Bc is separated by the separation mirror 29a, passes through the
本第4実施例においても、ビーム束By,Bm,Bc,Bkが通過する各絞り4(図1参照)は、LDアレイ2とポリゴンミラー10との間に配置されている。そして、各絞り4を通過したそれぞれのビームは、副走査方向Zに所定の角度を持ってポリゴンミラー10の偏向面に入射する。
Also in the fourth embodiment, each diaphragm 4 (see FIG. 1) through which the beam bundles By, Bm, Bc, Bk pass is disposed between the
また、分離ミラー29a,29bで分離されるビーム束Bc,Bmが通過する絞りの像の位置は、第2走査レンズ16a,16bの分離ミラー29a,29b側の面と、第3走査レンズ17の第1面との間に配置されている。具体的には、両側の各光路において、絞り4とシリンダレンズ5との光軸方向Xの距離は、ビーム束Bc,Bmで同じ、ビーム束Bk,Byで同じである。そして、各ビーム束において、絞りの像は分離ミラー29a,29bの近傍に位置している。
Further, the positions of the aperture images through which the beam bundles Bc and Bm separated by the separation mirrors 29a and 29b pass are the surfaces of the
ここで、第4実施例における光学系のコンストラクションデータを表24及び表25に示す。表24は第1ビーム束Bc及び第3ビーム束Bm、表25は第2ビーム束Bk及び第4ビーム束Byが、それぞれ通過する素子のデータを示し、前記第1実施例と同じデータは省略している。表24及び表25以外のデータは前記第1実施例と同じである。 Here, the construction data of the optical system in the fourth example are shown in Table 24 and Table 25. Table 24 shows the data of elements through which the first beam bundle Bc and the third beam bundle Bm, Table 25 shows the second beam bundle Bk and the fourth beam bundle By, respectively, and the same data as in the first embodiment is omitted. is doing. Data other than Table 24 and Table 25 are the same as in the first embodiment.
本第4実施例において、分離ミラー29a,29bの配置は表26に示すとおりである。また、表27には、分離ミラー29a,29bの位置において分離されるビーム束とそれに隣接するビーム束との最も近接したビームの主光線の副走査方向間隔を示す。 In the fourth embodiment, the arrangement of the separation mirrors 29a and 29b is as shown in Table 26. Table 27 shows the sub-scanning direction interval of the principal ray of the closest beam between the beam bundle separated at the position of the separation mirrors 29a and 29b and the adjacent beam bundle.
(光源の構成、図8及び図9参照)
前記第1〜第4実施例において、各色のビーム束By,Bm,Bc,Bkを放射する光源としては、例えば、各色ごとに4本のビームを放射するのであれば、図8に示すように、四つの発光点を有する単一のLDアレイ2を用いてもよい。あるいは、図9に示すように、二つの発光点を有するLDアレイ2a,2bを互いの光軸を直交させて組み合わせ、ビーム合成素子6で光軸方向Xを揃えてもよい。単一のLDアレイ2を用いると、ビーム合成素子6が不要であり、光源部をコンパクトに構成できる利点を有する。
(Configuration of light source, see FIGS. 8 and 9)
In the first to fourth embodiments, as the light source that emits the beam bundles By, Bm, Bc, and Bk of each color, for example, if four beams are emitted for each color, as shown in FIG. A
(他の実施例)
なお、本発明に係る光走査装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
The optical scanning device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist.
特に、光源ユニットの構成や走査レンズの構成、形状などは任意である。また、前記具体的数値で示した各実施例のコンストラクションデータなどは一例であることは勿論である。 In particular, the configuration of the light source unit and the configuration and shape of the scanning lens are arbitrary. Of course, the construction data and the like of each embodiment indicated by the specific numerical values are examples.
1…光源ユニット
2…LDアレイ
10…ポリゴンミラー
15,16,17…走査レンズ
21,22,23,29a,29b…分離ミラー
40…感光体ドラム(被走査面)
By,Bm,Bc,Bk…ビーム束
X…光軸方向
Y…主走査方向
Z…副走査方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
By, Bm, Bc, Bk ... Beam bundle X ... Optical axis direction Y ... Main scanning direction Z ... Sub scanning direction
Claims (6)
複数のビームを同時に放射する光源と、該光源から放射された複数のビームを一の感光体を走査するビーム束ごとに規制する絞りと、前記光源から放射された複数のビームを主走査方向に偏向する偏向器と、該偏向器にて偏向されたビームを感光体上に結像する走査光学素子と、それぞれの感光体に向けて前記ビーム束を分離する複数の分離ミラーと、を備え、
一の感光体を走査するビーム束が通過する単一の絞りは、前記光源と前記偏向器との間に配置され、
前記偏向器に向かうビームは副走査方向に所定の角度を持って偏向器の偏向面に入射し、
少なくとも一つの走査光学素子には全てのビームが透過し、
前記分離ミラーは前記偏向器に近い順に第1、第2、第3分離ミラーが配置され、
第1分離ミラーで分離される第1ビーム束と第2分離ミラーで分離される第2ビーム束は互いに隣接して前記偏向器で偏向され、
第2ビーム束が通過する絞りの像の位置が、第1分離ミラーと第3分離ミラーとの間に配置されていること、
を特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that scans a plurality of beams on a plurality of photosensitive members, respectively.
A light source that emits a plurality of beams simultaneously, a diaphragm that regulates the plurality of beams emitted from the light sources for each beam bundle that scans one photosensitive member, and a plurality of beams emitted from the light sources in the main scanning direction A deflector that deflects, a scanning optical element that forms an image of the beam deflected by the deflector on the photoconductor, and a plurality of separation mirrors that separate the beam bundle toward each photoconductor,
A single stop through which a beam bundle that scans one photoreceptor passes is disposed between the light source and the deflector;
The beam directed to the deflector is incident on the deflecting surface of the deflector with a predetermined angle in the sub-scanning direction,
All beams are transmitted through at least one scanning optical element,
The separation mirror is arranged with first, second, and third separation mirrors in order from the deflector,
The first beam bundle separated by the first separation mirror and the second beam bundle separated by the second separation mirror are deflected by the deflector adjacent to each other,
The position of the image of the aperture through which the second beam bundle passes is disposed between the first separation mirror and the third separation mirror;
An optical scanning device characterized by the above.
複数のビームを同時に放射する光源と、該光源から放射された複数のビームを一の感光体を走査するビーム束ごとに規制する絞りと、前記光源から放射された複数のビームを主走査方向に偏向する偏向器と、該偏向器にて偏向されたビームを感光体上に結像する走査光学素子と、それぞれの感光体に向けて前記ビーム束を分離する複数の分離ミラーと、を備え、
一の感光体を走査するビーム束が通過する単一の絞りは、前記光源と前記偏向器との間に配置され、
前記偏向器に向かうビームは副走査方向に所定の角度を持って偏向器の偏向面に入射し、
前記走査光学素子は前記偏向器の両側に配置され、
前記分離ミラーで分離されるビーム束が通過する絞りの像の位置が、該分離ミラーよりも偏向器側に配置された走査光学素子の分離ミラー側の面と、該分離ミラーよりも感光体側に配置された走査光学素子の偏向器側の面との間に配置されていること、
を特徴とする光走査装置。 An optical scanning device that scans a plurality of beams on a plurality of photosensitive members, respectively.
A light source that emits a plurality of beams simultaneously, a diaphragm that regulates the plurality of beams emitted from the light sources for each beam bundle that scans one photosensitive member, and a plurality of beams emitted from the light sources in the main scanning direction A deflector that deflects, a scanning optical element that forms an image of the beam deflected by the deflector on the photoconductor, and a plurality of separation mirrors that separate the beam bundle toward each photoconductor,
A single stop through which a beam bundle that scans one photoreceptor passes is disposed between the light source and the deflector;
The beam directed to the deflector is incident on the deflecting surface of the deflector with a predetermined angle in the sub-scanning direction,
The scanning optical elements are arranged on both sides of the deflector;
The position of the image of the stop through which the beam bundle separated by the separation mirror passes is closer to the separation mirror side surface of the scanning optical element disposed on the deflector side than the separation mirror and to the photoconductor side from the separation mirror. Between the surface of the scanning optical element disposed on the deflector side,
An optical scanning device characterized by the above.
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