JP5003587B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の形態に係る光走査装置は、副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、を備え、前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、前記部材は、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間における該第2の光学素子の光軸上であって、かつ、該第2の光学素子からLだけ離れた位置に配置されていること、を特徴とする。ただし、Lは、以下の条件を満たしている。
α:複数の光の内、前記第2の光学素子の光軸から副走査方向において最も近くに入射する光束の主光線が、該第2の光学素子から射出した後に、該第2の光学素子の光軸となす角度
Hc:前記平行光の副走査方向における幅
n:前記第2の光学素子の屈折率
本発明の第3の形態に係る光走査装置は、副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、を備え、前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、前記部材は、遮光性部材であること、を特徴とする。
本発明の第4の形態に係る光走査装置は、副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、前記複数の光源から射出された光の進行方向を揃える複数の合成手段と、を備え、前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、前記部材は、副走査方向から平面視したときに、前記第2の光学素子の光軸を挟んで副走査方向に隣り合う光に対応する前記合成手段と重なる位置に設けられていること、を特徴とする。
まず、前記光走査装置の概要について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る光走査装置10の外観斜視図である。図2は、光走査装置10のポリゴンミラー以降の構成のXZ平面図である。図3は、光走査装置10の光源からポリゴンミラーまでの具体的構成の外観斜視図である。図4(a)は、合成ミラーの上面図であり、図4(b)は、合成ミラーの側面図である。以下、ビームが走査される方向(主走査方向)をY軸方向と定義し、ビームの進行方向をX軸方向と定義し、X軸方向とY軸方向とに直交する副走査方向をZ軸方向と定義する。ただし、図1に示すように、ビームはミラーにより折り曲げられているので、ビームの進行方向は、一定ではない。故に、図1では、光源12Yから折り返しミラー22までの間の座標軸を示してある。
光走査装置10では、シリンドリカルレンズ20において反射したビームBc'が、通過したコリメータレンズ14Cとは異なるコリメータレンズ14Mに入射することを防止するために、シリンドリカルレンズ20の凸面がポリゴンミラー24側を向いている。これにより、以下に図面を参照しながら説明するように、ビームBc'がシリンドリカルレンズ20近傍にて集光するようになり、コリメータレンズ14Mに入射しにくくなる。
n:レンズ200の屈折率
R1:レンズ200の左側の凸面の曲率半径
R2:レンズ200の右側の凸面の曲率半径
f3:レンズ210から平面で内面反射したビームの集光点までの距離
次に、遮断部材38について図5を参照しながら説明する。遮断部材38は、ビームBc'がコリメータレンズ14Mに入射することをより確実に防止するために、配置される部材である。
α:複数のビームBy,Bm,Bc,Bkの内、シリンドリカルレンズ20の光軸からZ軸方向において最も近い位置に入射する光束の主光線が、シリンドリカルレンズ20から射出した後に、シリンドリカルレンズ20の光軸となす角度(ビームBm,Bcのポリゴンミラー24への副斜入射角)
Hc:アパーチャ16を通過した平行光のZ軸方向の幅
n:シリンドリカルレンズ20の屈折率
以上のように、凸面がポリゴンミラー24を向くようにシリンドリカルレンズ20を配置することにより、ビームBc'をシリンドリカルレンズ20に比較的近い位置に集光させることができる。そのため、ビームBc'とシリンドリカルレンズ20の光軸とのなす角度を大きくすることができ、ビームBc'がコリメータレンズ14Mに入射しにくくすることができる。すなわち、ビームBc'が、光源12Mにおいて反射して、ゴースト光として感光体ドラム36Mを照射することが防止される。その結果、光走査装置10が適用された画像形成装置において、ゴースト光による画質劣化の発生が抑制される。
なお、光走査装置10は、前記実施形態に記載したものに限らず、その要旨の範囲内において設計変更可能である。例えば、遮断部材38は、必ずしも、遮光性部材により表面が加工されていなくてもよい。
12Y,12M,12C,12K 光源
14Y,14M,14C,14K コリメータレンズ
16Y,16M,16C,16K アパーチャ
18Y,18M,18C,18K 合成ミラー
20 シリンドリカルレンズ
24 ポリゴンミラー
38 遮断部材
Claims (7)
- 副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、
前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、
前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、
前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、
を備え、
前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、
前記第2の光学素子において反射した光とは、該第2の光学素子の凸面において反射した光であること、
を特徴とする光走査装置。 - 副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、
前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、
前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、
前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、
を備え、
前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、
前記部材は、前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間における該第2の光学素子の光軸上であって、かつ、該第2の光学素子からLだけ離れた位置に配置されていること、
を特徴とする光走査装置。
ただし、Lは、以下の条件を満たしている。
α:複数の光の内、前記第2の光学素子の光軸から副走査方向において最も近くに入射する光束の主光線が、該第2の光学素子から射出した後に、該第2の光学素子の光軸となす角度
Hc:前記平行光の副走査方向における幅
n:前記第2の光学素子の屈折率 - 前記部材は、副走査方向にHbの幅を有していること、
を特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
ただし、Hbは、以下の条件を満たしている。
Hb<2・(F・tanα−Hc/2) - 副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、
前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、
前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、
前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、
を備え、
前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、
前記部材は、遮光性部材であること、
を特徴とする光走査装置。 - 副走査方向において異なる位置に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が射出した光のそれぞれを平行光に変換する複数の第1の光学素子と、
前記第1の光学素子を通過した複数の光を副走査方向に集光する第2の光学素子と、
前記第2の光学素子を通過した前記複数の光を偏向する偏向手段と、
前記第2の光学素子において反射した光が、通過した前記第1の光学素子とは異なる前記第1の光学素子に入射することを防止する部材と、
前記複数の光源から射出された光の進行方向を揃える複数の合成手段と、
を備え、
前記第2の光学素子は、前記偏向手段側に凸面を有していると共に、前記光源側に平面を有しているレンズであり、
前記部材は、副走査方向から平面視したときに、前記第2の光学素子の光軸を挟んで副走査方向に隣り合う光に対応する前記合成手段と重なる位置に設けられていること、
を特徴とする光走査装置。 - 前記部材に光が照射する面は、前記合成手段に光が照射する面と異なる方向を向いていること、
を特徴とする請求項5に記載の光走査装置。 - 前記合成手段と前記第2の光学素子とは、該第2の光学素子の焦点距離の3(n−1)/2n倍以上離れていること、
を特徴とする請求項5又は請求項6のいずれかに記載の光走査装置。
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