JP2019159222A5 - - Google Patents
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近年、小型化を図るために、複数の光源から出射した複数の光束を一つの偏向器で偏向して複数の走査光学系(結像光学系)を介して複数の被走査面を走査するように構成された光走査装置が知られている。
そのような光走査装置において、走査光学系内に設けられた光学素子同士の干渉を回避しつつ更なる小型化を図るために、特許文献1は、各走査光学系における結像光学素子の配置を互いに異ならせた光走査装置を開示している。
また、特許文献2は、各走査光学系の光路長を互いに異ならせた光走査装置を開示している。
そのような光走査装置において、走査光学系内に設けられた光学素子同士の干渉を回避しつつ更なる小型化を図るために、特許文献1は、各走査光学系における結像光学素子の配置を互いに異ならせた光走査装置を開示している。
また、特許文献2は、各走査光学系の光路長を互いに異ならせた光走査装置を開示している。
本発明に係る光走査装置は、第1及び第2の光束を偏向して第1及び第2の被走査面を主走査方向に走査する第1及び第2の偏向面を含む偏向器と、偏向器によって偏向された第1及び第2の光束を第1及び第2の被走査面に集光する第1及び第2の結像光学系とを備え、第1の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第1の結像光学素子と偏向器との間の光路上に配置された第1の反射素子とを有し、第2の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第2の結像光学素子と第2の被走査面との間の光路上に配置された第2の反射素子とを有し、偏向器によって偏向された第1及び第2の光束の第1及び第2の結像光学系の第1及び第2の光軸上における第1及び第2の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であり、第1の偏向面上の第1の軸上偏向点から第1の結像光学素子までの第1の光軸上における距離をL1、第1の軸上偏向点から第1の被走査面までの第1の光軸上における距離をT1、第2の偏向面上の第2の軸上偏向点から第2の結像光学素子までの第2の光軸上における距離をL2、第2の軸上偏向点から第2の被走査面までの第2の光軸上における距離をT2としたとき、
L1/T1>L2/T2
なる条件式を満たすことを特徴とする。
L1/T1>L2/T2
なる条件式を満たすことを特徴とする。
[第一実施形態]
図1(a)は、第一実施形態に係る光走査装置1の主走査断面展開図を示している。図1(b)は、第一実施形態に係る光走査装置1が備える第1及び第2の走査光学系(結像光学系)100及び200の副走査断面展開図を示している。図1(c)は、第一実施形態に係る光走査装置1が備える第1及び第2の走査光学系100及び200の副走査断面図を示している。
図1(a)は、第一実施形態に係る光走査装置1の主走査断面展開図を示している。図1(b)は、第一実施形態に係る光走査装置1が備える第1及び第2の走査光学系(結像光学系)100及び200の副走査断面展開図を示している。図1(c)は、第一実施形態に係る光走査装置1が備える第1及び第2の走査光学系100及び200の副走査断面図を示している。
なお、本実施形態に係る光走査装置1では、第1のコリメータレンズ102、第1のシリンドリカルレンズ103及び第1の開口絞り104によって、第1の入射光学系80が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第2のコリメータレンズ202、第2のシリンドリカルレンズ203及び第2の開口絞り204によって、第2の入射光学系85が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第1のfθレンズ106及び第2のfθレンズ107(第1の走査光学素子(結像光学素子))によって、第1の走査光学系100が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207(第2の走査光学素子)によって、第2の走査光学系200が構成される。
そして、本実施形態に係る光走査装置1では、第1及び第2の入射光学系80及び85の光軸は、副走査断面内において主走査断面に対して+3.0度の角度をなしている。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第2のコリメータレンズ202、第2のシリンドリカルレンズ203及び第2の開口絞り204によって、第2の入射光学系85が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第1のfθレンズ106及び第2のfθレンズ107(第1の走査光学素子(結像光学素子))によって、第1の走査光学系100が構成される。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207(第2の走査光学素子)によって、第2の走査光学系200が構成される。
そして、本実施形態に係る光走査装置1では、第1及び第2の入射光学系80及び85の光軸は、副走査断面内において主走査断面に対して+3.0度の角度をなしている。
次に、本実施形態に係る光走査装置1における効果について説明する。
本実施形態に係る光走査装置1において、図1(b)に示されているように、主走査断面内における第1の偏向面105上の軸上光線の偏向点(軸上偏向点)105c(第1の偏向点)から第2のfθレンズ107の入射面の原点までの距離をL1とし、主走査断面内における偏向点105cから第1の被走査面108までの距離をT1とする。
また、主走査断面内における第2の偏向面205上の軸上光線の偏向点205c(第2の偏向点)から第2のfθレンズ207の入射面の原点までの距離をL2とし、主走査断面内における偏向点205cから第2の被走査面208までの距離をT2とする。
本実施形態に係る光走査装置1において、図1(b)に示されているように、主走査断面内における第1の偏向面105上の軸上光線の偏向点(軸上偏向点)105c(第1の偏向点)から第2のfθレンズ107の入射面の原点までの距離をL1とし、主走査断面内における偏向点105cから第1の被走査面108までの距離をT1とする。
また、主走査断面内における第2の偏向面205上の軸上光線の偏向点205c(第2の偏向点)から第2のfθレンズ207の入射面の原点までの距離をL2とし、主走査断面内における偏向点205cから第2の被走査面208までの距離をT2とする。
本実施形態に係る光走査装置1では、図1(c)に示されているように、第2の走査光学系200において、第2のfθレンズ207と第2の被走査面208との間に反射素子210を配置することで、光走査装置1の小型化を達成し、光走査装置1と感光ドラム208との間のスペースを確保している。
ここでもし、本実施形態に係る光走査装置1においてT1=T2かつL1=L2となるように第1及び第2の走査光学系100及び200を配置すると、図2(a)に示されているように、第2の走査光学系200において第2のfθレンズ207と反射素子210とが干渉してしまう。
また、本実施形態に係る光走査装置1においてL1/T1<L2/T2を満たすように第1及び第2の走査光学系100及び200を配置すると、第2の走査光学系200において第2のfθレンズ207と反射素子210との干渉を避けるように、反射素子210を第2の被走査面208側に移動させる必要が生じる。
その結果、光走査装置1が大型化し、感光ドラム208と光走査装置1との間のスペースが狭くなってしまう。
ここでもし、本実施形態に係る光走査装置1においてT1=T2かつL1=L2となるように第1及び第2の走査光学系100及び200を配置すると、図2(a)に示されているように、第2の走査光学系200において第2のfθレンズ207と反射素子210とが干渉してしまう。
また、本実施形態に係る光走査装置1においてL1/T1<L2/T2を満たすように第1及び第2の走査光学系100及び200を配置すると、第2の走査光学系200において第2のfθレンズ207と反射素子210との干渉を避けるように、反射素子210を第2の被走査面208側に移動させる必要が生じる。
その結果、光走査装置1が大型化し、感光ドラム208と光走査装置1との間のスペースが狭くなってしまう。
また、本実施形態に係る光走査装置1では、図1(c)に示されているように、偏向器10の回転軸方向Dに対して感光ドラム108及び208の配列方向Eを第2の走査光学系200のスペースを拡げる方向に−93°傾けている。換言すると、第1及び第2の偏向面105及び205によって偏向された第1及び第2の光束LA及びLBの第1及び第2の走査光学系100及び200の光軸上における第1及び第2の集光位置F及びGを通る直線Jは副走査方向Dに対して非垂直である。それにより、第2の走査光学系200に配置されている光学素子間の干渉を回避している。
それに対して、図2(b)に示されているように、偏向器10の回転軸方向Dと感光ドラム108及び208の配列方向Eを互いに直交するように、各光学素子を配置すると、第2の走査光学系200において第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207が互いに近接してしまい、干渉が発生する。
それに対して、図2(b)に示されているように、偏向器10の回転軸方向Dと感光ドラム108及び208の配列方向Eを互いに直交するように、各光学素子を配置すると、第2の走査光学系200において第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207が互いに近接してしまい、干渉が発生する。
また、本実施形態に係る光走査装置2において、図3(c)に示されているように、副走査断面内における第2のfθレンズ107の出射面の原点から第1の被走査面108までの距離をH1とし、副走査断面内における第2のfθレンズ407の出射面の原点から第4の被走査面408までの距離をH4とする。
このとき、本実施形態に係る光走査装置2では、図3(c)に示されているように、第4の走査光学系400において、偏向器10の第2の偏向面205と第2のfθレンズ407との間に反射素子409を配置することで、H4>H1とすることができ、光走査装置2と感光ドラム408との間のスペースを確保している。
また、本実施形態に係る光走査装置2では、図3(c)に示されているように、偏向器10の回転軸方向Dに対して感光ドラム108、208、308及び408の配列方向Eを第2の走査光学系200のスペースを拡げる方向に−93°傾けている。換言すると、第1及び第2の偏向面105及び205によって偏向された第1乃至第4の光束LA、LB、LC及びLDの第1乃至第4の走査光学系100、200、300及び400の光軸上における第1乃至第4の集光位置F、G、H及びIを通る直線Jは副走査方向Dに対して非垂直である。それにより、第2の走査光学系200に配置されている光学素子間の干渉を回避している。
このとき、本実施形態に係る光走査装置2では、図3(c)に示されているように、第4の走査光学系400において、偏向器10の第2の偏向面205と第2のfθレンズ407との間に反射素子409を配置することで、H4>H1とすることができ、光走査装置2と感光ドラム408との間のスペースを確保している。
また、本実施形態に係る光走査装置2では、図3(c)に示されているように、偏向器10の回転軸方向Dに対して感光ドラム108、208、308及び408の配列方向Eを第2の走査光学系200のスペースを拡げる方向に−93°傾けている。換言すると、第1及び第2の偏向面105及び205によって偏向された第1乃至第4の光束LA、LB、LC及びLDの第1乃至第4の走査光学系100、200、300及び400の光軸上における第1乃至第4の集光位置F、G、H及びIを通る直線Jは副走査方向Dに対して非垂直である。それにより、第2の走査光学系200に配置されている光学素子間の干渉を回避している。
Claims (21)
- 第1及び第2の光束を偏向して第1及び第2の被走査面を主走査方向に走査する第1及び第2の偏向面を含む偏向器と、
前記偏向器によって偏向された前記第1及び第2の光束を前記第1及び第2の被走査面に集光する第1及び第2の結像光学系とを備え、
前記第1の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第1の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第1の反射素子とを有し、
前記第2の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第2の結像光学素子と前記第2の被走査面との間の光路上に配置された第2の反射素子とを有し、
前記偏向器によって偏向された前記第1及び第2の光束の前記第1及び第2の結像光学系の第1及び第2の光軸上における第1及び第2の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であり、
前記第1の偏向面上の第1の軸上偏向点から前記第1の結像光学素子までの前記第1の光軸上における距離をL1、前記第1の軸上偏向点から前記第1の被走査面までの前記第1の光軸上における距離をT1、前記第2の偏向面上の第2の軸上偏向点から前記第2の結像光学素子までの前記第2の光軸上における距離をL2、前記第2の軸上偏向点から前記第2の被走査面までの前記第2の光軸上における距離をT2としたとき、
L1/T1>L2/T2
なる条件式を満たすことを特徴とする光走査装置。 - 前記第2の反射素子は、前記偏向器を通る主走査断面よりも前記第2の被走査面の側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
- T1=T2
なる式を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。 - 前記第1及び第2の結像光学素子の夫々の入射面は、互いに異なる形状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 前記第1及び第2の結像光学素子の夫々の出射面は、互いに異なる形状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 前記偏向器は、前記第1及び第2の偏向面によって第3及び第4の光束を偏向して第3及び第4の被走査面を主走査方向に走査することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 前記偏向器によって偏向された前記第3及び第4の光束を前記第3及び第4の被走査面に集光する第3及び第4の結像光学系を備えることを特徴とする請求項6に記載の光走査装置。
- 前記第3の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第3の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第3の反射素子とを有することを特徴とする請求項7に記載の光走査装置。
- 前記第1及び第3の結像光学素子の形状は、互いに同じであることを特徴とする請求項8に記載の光走査装置。
- 前記第4の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第4の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第4の反射素子とを有することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 副走査断面内における前記第1の結像光学素子から前記第1の集光位置までの距離と、副走査断面内における前記第4の結像光学素子から前記偏向器によって偏向された前記第4の光束の前記第4の結像光学系の第4の光軸上における第4の集光位置までの距離とは、互いに異なることを特徴とする請求項10に記載の光走査装置。
- 前記第2及び第4の結像光学素子の入射面及び出射面の形状は、主走査断面に対して鏡面対称であることを特徴とする請求項10または11に記載の光走査装置。
- 前記偏向器によって偏向された前記第3及び第4の光束の前記第3及び第4の結像光学系の第3及び第4の光軸上における第3及び第4の集光位置を通る直線は、副走査方向に対して非垂直であることを特徴とする請求項7乃至12のいずれか一項に記載の光走査装置。
- 前記第1の偏向面上の第3の軸上偏向点から前記第3の結像光学系に設けられた少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第3の結像光学素子までの前記第3の結像光学系の第3の光軸上における距離をL3、前記第3の軸上偏向点から前記第3の被走査面までの前記第3の光軸上における距離をT3、前記第2の偏向面上の第4の軸上偏向点から前記第4の結像光学系に設けられた少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第4の結像光学素子までの前記第4の結像光学系の第4の光軸上における距離をL4、前記第4の軸上偏向点から前記第4の被走査面までの前記第4の光軸上における距離をT4としたとき、
L3/T3>L4/T4
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項7乃至13のいずれか一項に記載の光走査装置。 - T3=T4
なる式を満たすことを特徴とする請求項14に記載の光走査装置。 - T1=T2=T3=T4
なる式を満たすことを特徴とする請求項14または15に記載の光走査装置。 - L1=L3
なる式を満たすことを特徴とする請求項14乃至16のいずれか一項に記載の光走査装置。 - L2=L4
なる式を満たすことを特徴とする請求項14乃至17のいずれか一項に記載の光走査装置。 - 前記偏向器は、前記第1の偏向面によって第3の光束を偏向して第3の被走査面を主走査方向に走査し、
前記偏向器によって偏向された前記第3の光束を前記第3の被走査面に集光する第3の結像光学系を備え、
前記第3の結像光学系は、少なくとも一つの結像光学素子と、該少なくとも一つの結像光学素子のうち副走査断面内において最も大きいパワーを有する第3の結像光学素子と前記偏向器との間の光路上に配置された第3の反射素子とを有することを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の光走査装置。 - 請求項1乃至19のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置により被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器とを備えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1乃至19のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラとを備えることを特徴とする画像形成装置。
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