JP5317409B2 - 光学走査装置 - Google Patents

光学走査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5317409B2
JP5317409B2 JP2006351008A JP2006351008A JP5317409B2 JP 5317409 B2 JP5317409 B2 JP 5317409B2 JP 2006351008 A JP2006351008 A JP 2006351008A JP 2006351008 A JP2006351008 A JP 2006351008A JP 5317409 B2 JP5317409 B2 JP 5317409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
scanning direction
fixed
main scanning
scanning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006351008A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007206682A (ja
Inventor
健一 冨田
章宏 福冨
正樹 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006351008A priority Critical patent/JP5317409B2/ja
Priority to PCT/JP2006/326414 priority patent/WO2007077979A1/ja
Priority to US11/761,063 priority patent/US7446917B2/en
Publication of JP2007206682A publication Critical patent/JP2007206682A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5317409B2 publication Critical patent/JP5317409B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/124Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/113Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors
    • H04N1/1135Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using oscillating or rotating mirrors for the main-scan only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/12Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using the sheet-feed movement or the medium-advance or the drum-rotation movement as the slow scanning component, e.g. arrangements for the main-scanning
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/0077Types of the still picture apparatus
    • H04N2201/0082Image hardcopy reproducer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02454Element mounted or supported
    • H04N2201/02458Lens or optical system
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02454Element mounted or supported
    • H04N2201/02462Illuminating means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02466Mounting or supporting method
    • H04N2201/0247Mounting or supporting method using adhesive
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02466Mounting or supporting method
    • H04N2201/02474Clasping; Clamping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/024Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof deleted
    • H04N2201/02452Arrangements for mounting or supporting elements within a scanning head
    • H04N2201/02479Mounting or supporting means
    • H04N2201/02481Single piece support, e.g. molded plastic support

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)

Description

本発明は、複写機やレーザプリンタなどに用いられる光学走査装置に関するものである。
従来、電荷を帯びた感光体上に画像情報に応じて変調された光ビームを走査露光して静電潜像を形成し、現像、転写、定着という電子写真プロセスにより画像を得るデジタル複写機、プリンタが広く用いられている。 同様に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)に対応する画像信号に対して帯電、露光、現像を行い、これらを重ね合わせて転写することで、フルカラー画像を形成するフルカラー複写機、カラープリンタも広く使用されている。
近年、このようなフルカラー画像形成装置においては、各現像色(Y、M、C、K)に対応する画像形成部を直列に配置し、転写像を逐次重ね合わせて1パスでフルカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式が普及している。
上記に示すタンデム方式の一例として、回転駆動される偏向ミラーのミラー面に複数の光ビームを副走査方向に並べて入射させて偏向し、これにより複数の被走査面を主走査するマルチビーム走査装置がある(特許文献1参照)。なお、この光学走査装置には、偏向ミラーに入射する光ビームの主走査方向の幅は偏向ミラーの1つの面の主走査方向の幅より狭くなっているという特徴を有する光学系、いわゆる、アンダーフィールド光学系が用いられている。
特許文献1に示す光学走査装置では、複数の光ビームが1つの偏向ミラーにより複数の被走査面を主走査するので、偏向ミラーに光ビームを入射する入射光学系素子を副走査方向(縦方向)に並列して配置する必要がある。しかしながら、アンダーフィールド光学系においては、副走査方向に並列して配置された入射光学系素子をそれぞれ精度良く配置しないと、それぞれ被走査面を主走査方向に描き出す位置が複数の光ビーム間でずれてしまうという課題が生じる。
また、装置を小型化するため、入射光学系素子を近接配置させようとすると、入射光学系素子を積載する座面を副走査方向に形成することは困難である。そこで、複数の光学系のなす角度を大きくして距離を離すと、装置が大型化するという問題がある。
ところで、近年益々画像形成装置の記録速度(単位時間当りの出力枚数)の向上が望まれている。プリンタや複写機の単位時間あたりの出力枚数を増やすには、光ビームによる感光体ドラムへの走査速度も上げなければならない。走査速度を上げる手法として、回転多面鏡の回転速度を上げる方法、光源を複数設けてマルチビーム化する方法、などがある。回転多面鏡の直径を抑えつつ反射面数を稼げるオーバーフィールドタイプの光学走査装置も走査速度を上げる手法の一つとして知られている。オーバーフィールドタイプの光学走査装置は、回転多面鏡に入射する光ビームの主走査方向の幅が回転多面鏡の1つの面の主走査方向の幅より大きいという特徴を有する。
オーバーフィールド光学系の光学走査装置として、主走査方向にのみ屈折力を有するレンズを有しており、レーザ光源から出射した光ビームの主走査方向の光束幅を大きくしたものがある(特許文献2参照)。
特開平11−119131号 特開2004−020607号
しかしながら、副走査方向にずれて並設された複数の光源から出射する複数の光ビームが1つの偏向ミラーにより複数の被走査面を主走査する構成を、このようなオーバーフィルド光学系に適用した場合、複数の光源と偏向ミラーとの間にそれぞれ設けられた各光学素子は、同じ機能を有する光学素子(例えば、シリンドリカルレンズ)間で主走査方向に精度良く位置決めされている必要がある。さもないと、複数の光ビームがそれぞれ被走査面を主走査する際に、各光ビームで使用する光量分布が異なることとなり、画質劣化を招くおそれがある。
本発明の目的は、回転多面鏡のような偏向器に対して光ビームを導く光学素子を低コストで精度良く配置することにある。
本発明の更なる目的は、以下の説明で明らかになるであろう。
上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、第1、第2の光源と、前記第1、第2の光源から出射した第1、第2の光束がそれぞれ通過する副走査方向に並んだ第1、第2の光学部材と、前記第1、第2の光学部材をそれぞれ通過した前記第1、第2の光束をそれぞれ偏向し、それぞれ異なる被走査面上で主走査方向に走査する1つの回転多面鏡と、前記第1及び第2の光学部材が固定された固定部と、を有し、前記第1及び第2の光学部材が少なくとも主走査方向にパワーをもった光学走査装置において、主走査方向に関して、前記回転多面鏡に入射する第1及び第2の光束の幅は前記回転多面鏡の一つの面の幅より大きく、前記固定部は主走査方向に直交する1つの平面部を備え、前記第1及び第2の光学部材は共に前記平面部に突き当たった状態で前記平面部に固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、回転多面鏡に対して光ビームを導く光学部材を低コストで精度良く配置することができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
〔第1実施形態〕
まず、本発明の実施形態に係る光学走査装置を搭載する画像形成装置について説明する。
(画像形成装置15)
図1は画像形成装置15の概略図である。この画像形成装置はカラーレーザビームプリンタである。図1に示すように、画像形成装置15は、後述する光学走査装置16a、光学走査装置16bを搭載する。
パーソナルコンピュータやイメージリーダ等から画像形成装置15に画像情報が入力すると、画像情報に基づいて各々光変調された各光束(レーザビーム)3C,3Y,3M,3Kが、光学走査装置(レーザスキャナユニット)16a,16bから出射する。各光束3C,3Y,3M,3Kは、予め一次帯電器2C,2Y,2M,2Kによって一様に帯電されている各感光体ドラム1C,1Y,1M,1K面上に照射される。これにより感光体ドラム1C,1Y,1M,1K上には各色の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
この静電潜像に対して、現像器4C,4Y,4M,4Kから、各々、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックのトナーが供給され、各静電潜像はトナー画像に可視像化される。
一方、給送トレイ9上に積載されている転写材8は、給送ローラ10によって1枚ずつ順に給送される。また、レジストローラ11によって画像の書き出しタイミングに同期をとって転写ベルト7上に送り出される。転写ベルト7は、駆動ローラ12によって搬送されている。駆動ローラ12は、駆動モータ(図示しない)によって駆動されている。
こうして、転写材8が転写ベルト7によって搬送されている間に、感光体ドラム1C,1Y,1M,1K面上に形成された、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックのトナー画像は、転写ローラ5C,5Y,5M,5Kによって、順に転写材8上に静電転写される。これによって、カラー画像が転写材8上に形成される。
転写材8上に形成されたカラートナー画像は、定着器13によって熱定着される。その後、排出ローラ14などによって搬送され、装置外に出力される。
(光学走査装置16a,16b)
次に、本発明の実施形態に係る光学走査装置について説明する。図2は光学走査装置16aの内部構成を表す。尚、光学走査装置16bも同様の構成であるため、光学走査装置16aのみについて説明し、光学走査装置16bに関する説明は省略する。
図1に示すように、本実施形態の一つの光学走査装置16は二つの感光体ドラムに対して画像情報に応じた光束を出射する。図2に示すように、光学走査装置16aは、半導体レーザ(第1の光源)30aと、半導体レーザ30aに対し副走査方向(Z方向)にずれて配置されている半導体レーザ(第2の光源)30bを有している。半導体レーザ30aからは光束(第1の光束)3Cが出射し、半導体レーザ30bからは光束(第2の光束)3Yが出射する。半導体レーザ30a及び半導体レーザ30bから出射する光束3C,3Yはそれぞれ、コリメータレンズ31a,31b、シリンドリカルレンズ32a,32b、結像レンズ33a,33bを透過した後、反射ミラー19によってfθレンズ20方向に反射される。反射ミラー19によって反射された光束3C,3Yは、fθレンズ20を透過した後、回転多面鏡(偏向器)21の光束反射面22に集光する。
回転多面鏡21は、駆動回路基板23に搭載されたモータのロータに取り付けられており、このモータによって回転駆動されている。このように、一つの回転多面鏡(偏向器)21は、半導体レーザ(第1の光源)30aから出射する第1の光束3Cと半導体レーザ(第2の光源)30bから出射する第2の光束3Yを偏向する。回転多面鏡21によって偏向された光束3Cは、再度fθレンズ20を通過し、反射ミラー24に反射された後、図1に示すfθレンズ25を通過し、感光体ドラム(被走査面)1C上に集光する。この走査光がシアン色用の静電潜像を形成する。
一方、回転多面鏡21によって偏向された光束3Yは、再度fθレンズ20を通過し、反射ミラー26及び反射ミラー27に反射された後、図1に示すfθレンズ28を通過し、感光体ドラム1Y上に集光する。この走査光がイエロー色用の静電潜像を形成する。
上述した偏向器、反射ミラー、fθレンズなどの光学部品は樹脂製の光学箱(装置筐体)29Aに内包される。光学箱29Aの上部開口は蓋部材29B(図1参照)によって閉塞される。
(入射光学系50)
次に、光源から出射する光束を偏向器に主走査方向に細長い線像として結像させる光学系(入射光学系50と称す)の構成を詳細に示す。図3は入射光学系50の拡大図である。図3中、Z軸は回転多面鏡21の回転軸と同方向の軸であり、X軸はZ軸に直交する入射光学系50の光軸であり、Y軸は主走査平面内にあってX軸に直交する軸である。なお、主走査方向とは偏向器による偏向走査方向である。
図3に示すように、入射光学系50は、半導体レーザ30、コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32、結像レンズ33を有する。各光学素子は副走査方向に2段で構成されている。したがって、半導体レーザ(第1の光源)30aと回転多面鏡21の間が第1の光路となっており、半導体レーザ(第2の光源)30bと回転多面鏡21の間が第2の光路となっている。半導体レーザ30a,30bは、光学箱29Aに圧入固定されている。コリメータレンズ31a,31bは、コリメータレンズホルダ34に接着固定されている。コリメータレンズホルダ34は樹脂製の固定壁35に接着固定されている。固定壁35は光学箱(光学走査装置の筐体)29Aとの一体成型体である。固定壁35は、Y軸及びZ軸を含む平面と直交するように光学箱29Aの底面から突出した形状である。
シリンドリカルレンズ32a,32bは、主走査方向のみにパワーを有するレンズである。このシリンドリカルレンズ32a,32bは、その主走査方向の端面(側面)44で固定壁35に接着固定されている。樹脂製の結像レンズ33は、下部の結像レンズ33aと上部の結像レンズ33bとを一体成型したものである。この結像レンズ33は主走査方向及び副走査方向にパワーを有するアナモフィックレンズである。結像レンズ33はその主走査方向の端面(側面)で固定壁35に接着固定される。
このように、光源30と偏向器21の間の光路中に設けられた全ての光学素子(コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32、結像レンズ33)は、直接、固定壁35に主走査方向に突き当てて固定されている。又はその保持部材(コリメータレンズホルダ34、結像レンズ33の枠体)を介して、固定壁35に主走査方向に突き当てて固定されている。ここで、各光学素子とその保持部材とをあわせて光学部材と呼ぶこととする。
尚、本実施形態では、入射光学系50における第1の光路と第2の光路がX軸と平行ではない。第1の光路と第2の光路は、Z方向に互いに逆向きに1.5°傾いている。即ち、第1の光路と第2の光路の相対角度が3°となるように構成されている。言い換えると、第1の光束の光軸は、第2の光束の光軸に対して3°傾斜するように構成されている。このような相対角度になるように光源や複数の光学素子が配置されている。この相対角度は装置に適した所定の角度に設定すれば良い。
本実施形態のシリンドリカルレンズ32は、主走査方向にのみ曲率を有するガラスレンズである。このため、シリンドリカルレンズ32は、主走査方向のみにパワー(屈折力)を持つ。
ここで、本実施形態のシリンドリカルレンズ32は、次のように製造されるものが好ましい。図4はシリンドリカルレンズ32の製造工程を示す図である。図4に示すように、まず、略直方体形状のガラス製の母材40を、底面41及び側面44を基準面として固定しレンズ面45を一定の中心半径Rを有するように研削する。次に、母材40を所定の長さに切断し複数個のシリンドリカルレンズを得る。42は切断面である。このように、1本の母材40を研削加工した後切断して複数個のシリンドリカルレンズ32を製造することで、各シリンドリカルレンズ32のレンズ面の曲率が一定となり、精度上有利な構成となる。
このように製造したシリンドリカルレンズ32を固定壁35に固定する際には、図3に示すように、シリンドリカルレンズ32の面(側面)44を固定壁35に当接させる。上述のように面(側面)44はレンズ面45を研削する時の基準面である。よって、この面(側面)44を固定壁35に位置決めし固定すれば、レンズ面45は光束3C,3Yの光軸に対して傾かない。
このように、主走査方向にパワーを有するガラス製のシリンドリカルレンズ32の主走査方向の端面(側面)を固定壁に固定する構成にすれば、レンズ32の光束透過面の倒れを抑えることが出来る。また、改めて位置決め面の加工を行う必要が無いため、低コスト化をはかることもできる。したがってシリンドリカルレンズ32を光学箱に対して低コストで理想的に配置できる。
また、本実施形態においては、副走査方向にパワーを有する樹脂製の結像レンズ33a,33bも主走査方向(Y方向)の面(側面)46で固定壁35に固定されている。このため、装置駆動時に装置内部に温度上昇が生じて、二つの結像レンズ33a,33bが膨張したとしても、これらの結像レンズは固定壁35を基準に主走査方向に膨張する。したがって、二つの結像レンズ33a,33b間の副走査方向の位置関係はほとんど変化しない。この結果、感光体ドラム1上での色ズレの発生を抑制することができる。
このように、副走査方向にパワーを有する二つの樹脂製のレンズを、その主走査方向の端面(側面)で固定壁に固定する構成にすれば、二つのレンズの光軸間の距離が副走査方向へ変動するのを抑えられる。
前述したシリンドリカルレンズ32や結像レンズ33のように、第1の光源と偏向器の間の第1の光路中に設けられた第1の光学部材と、第2の光源と偏向器の間の第2の光路中に設けられた第2の光学部材とが、各々の主走査方向の端面(側面)で共に同一の部材(固定壁35)に保持されていれば、第1の光路と第2の光路間の主走査方向における位置精度が向上する。したがって、この構成をアンダーフィールド光学系に適用した場合は、第1の光束と第2の光束とがそれぞれ被走査面上を主走査方向に描き出す位置が2つの光束間でずれてしまうことを抑制できる。また、この構成をオーバーフィールド光学系に適用した場合は、第1の光束と第2の光束とがそれぞれ被走査面上を主走査する際に使用する光量の分布が2つの光束間では常に同じとなるので、画質の劣化を抑制することができる。さらに、オーバーフィールド光学系に適用する光学素子としてガラスレンズを用いた場合、ガラスレンズは熱により膨張しにくいため、2つのガラスレンズがともに主走査方向に精度良く位置決めされると、光量のピーク領域(主走査方向において光ビームの光量のピークが走査線の中央となる領域)を常に使用することができる。また、ガラスレンズの代わりに樹脂レンズを用いた場合、樹脂レンズが熱膨張により主走査方向に変形することはあっても、2つの樹脂レンズは同様に変形する。よって、使用する光量の領域が本来のピーク領域から主走査方向にずれたとしても2つの樹脂レンズ間では常に同じ光量の領域を使用するので、画質の劣化を抑制することができる。
以上のように、本構成は、アンダーフィールドの光学系に適用した場合にも、オーバーフィールドの光学系に適用した場合にも、さらにオーバーフィールド光学系に適用する光学素子としてガラスレンズを用いた場合にも、樹脂レンズを用いた場合にも、それぞれメリットを有するものであり、光学走査装置の光学特性の向上を図ることが出来るものである。
本実施形態は、一つの光学走査装置で二つの感光体ドラムを走査する構成のプリンタに搭載する光学走査装置を示したが、一つの光学走査装置で4つの感光体ドラムを走査する構成のプリンタに搭載する光学走査装置に本発明を適用しても構わない。この場合も入射光学系を構成する第1の光学部材と第2の光学部材とを各々の主走査方向の端面(側面)で固定壁が保持する構成にすれば良い。
また、本実施形態では、一つの光源と偏向器の間の光路中に設けられた全ての光学部材が、それらの主走査方向の端面(側面)で固定壁に保持されているので、各光学部材間の取り付け位置精度も向上する。
また、本実施形態では、各光学部材をY方向の端面(側面)で保持するのでZ方向の端面(底面)を保持する保持部材を必要としない。これにより、各光学部材をZ方向に近接させて配設することができる。従って、入射光学系50は、Z方向において小さく構成することができ、装置の小型化を実現することができる。
加えて結像レンズ33は、下部の結像レンズ33aと上部の結像レンズ33bとを一体的に樹脂成型している。このため、コストダウンを図ることができる。
また、結像レンズ33が結像レンズ33aと結像レンズ33bとの一体成型体であるので、そのY方向側面46は副走査方向に長い構成である。このため、固定壁35に接着される表面積が大きいので接着強度を高めることが出来、X軸周りの傾き姿勢を精度よく保つのに有利である。
前述した実施形態においては、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、半導体レーザ、及びコリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、結像レンズ等の光学素子は、光学箱に直接固定されなくともよい。即ち、保持部材を適宜介する光学部材として光学走査装置内に配設させれば同様の効果を得るものである。
また、光学部材の主走査方向の端面(側面)を保持する固定壁は、光学箱と一体成型されていなくてもよい。ただし、本実施形態のように光学箱と一体成型されているほうが光学部材の取り付け精度がよくなるので好ましい。
〔第2実施形態〕
次に、本発明における第2の実施形態について説明する。尚、以下の説明では、主として第1の実施形態と異なる点について説明するものとし、第1の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明は省略するものとする。
図5は、第2の実施形態に係る走査光学装置内の入射光学系50を説明した図である。図5中、Z軸は回転多面鏡21の回転軸と同方向の軸であり、X軸はZ軸に直交する入射光学系50の光軸であり、Y軸は主走査平面内にあってX軸に直交する軸である。なお、主走査方向とは偏向器による偏向走査方向である。
図5に示すように、入射光学系50は光学素子として、半導体レーザ30a,30b、コリメータレンズ31a,31b、シリンドリカルレンズ32a,32b、結像レンズ33a,33bを有する。各光学素子は副走査方向(Z方向)に2段で構成されている。したがって、半導体レーザ(第1の光源)30aと回転多面鏡21の間が第1の光路となっており、半導体レーザ(第2の光源)30bと回転多面鏡21の間が第2の光路となっている。
半導体レーザ30a,30bは、レーザホルダ(保持部材)36に圧入固定されている。コリメータレンズ31a,31bは、コリメータレンズホルダ(保持部材)34に接着固定されて保持される。また、結像レンズ33は、下部の結像レンズ33aと上部の結像レンズ33bとを一体的に樹脂成型したものである。
このように保持された、半導体レーザ30、コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32及び結像レンズ33は全て、各光学素子又はその保持部材を固定する固定壁としての透明又は半透明のガラス板35eに、主走査方向(Y方向)に突き当てて固定される。この固定は光硬化性(例えば紫外線硬化性)の接着剤にて接着固定される。ここで、ガラス板35eは板状の部材であり、光学素子を固定する側の面は、平面度が高くなるように形成されている。尚、ガラス板35eは、Y軸及びZ軸を含む平面と直交するように光学箱29Aの底面に固定配設される。
光学素子をガラス板35eに接着する際には、まず、光学素子とガラス板35eとの間に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、光学素子又は保持部材をガラス板35eに突き当てる。次に、図中矢印A方向から紫外線を照射する。ここで、固定壁としてのガラス板35eは透明又は半透明であるため、照射された紫外線はガラス板35eを透過して接着剤に到達する。このため、接着剤の未硬化を防ぐことができる。このような接着過程とすると、光学素子又は保持部材をガラス板35eに確実に突き当てた状態で、接着剤を硬化させることができる。固定壁が不透明なものである場合、光学素子を直接または保持部材を介して固定壁に突き当てるために光学素子または保持部材を工具でつかむと紫外線を通すための領域が失われ十分な固定を行うことが困難になる。ところが、本実施形態では固定壁が透明であるため、光学素子を精度良く固定することができる。
加えて、ガラスの線膨張係数は、樹脂の線膨張係数よりも小さいので、固定壁として樹脂材料を使用した場合と比較して、熱膨張に伴うガラス板35eの熱変形を抑制することができる。従って、光束の高さ変動やピント変動の小さい、高性能の光学走査装置を提供することが可能となる。
尚、本実施形態では、固定壁全体が透明または半透明なガラス板35eで形成されたものを例示して説明したが、光硬化型接着剤により光学素子またはその保持部材を接着固定できる構成であればよい。つまり、光学素子を保持する部分さえ光を透過できる透明な材料で形成されていればよいことは言うまでもない。
〔第3実施形態〕
次に、本発明における第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、固定壁35が、それぞれの光学素子(コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32、結像レンズ33)に対応する別々の固定壁35b,35c,35dとして設けられた構成である。尚、以下の説明では、主として第2の実施形態と異なる点について説明するものとし、第2の実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明は省略するものとする。
図6は、第3の実施形態に係る走査光学装置内の入射光学系50を説明した図である。図6に示すように、入射光学系50は、半導体レーザ30、コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32、結像レンズ33を有する。各光学素子は副走査方向に2段で構成されている。したがって、半導体レーザ(第1の光源)30aと回転多面鏡21の間が第1の光路となっており、半導体レーザ(第2の光源)30bと回転多面鏡21の間が第2の光路となっている。半導体レーザ30a,30bは、レーザホルダ36に圧入固定されている。コリメータレンズ31a,31bは、コリメータレンズホルダ34に接着固定されている。コリメータレンズホルダ34はその主走査方向の端面(側面)で固定壁35bに接着固定されている。
シリンドリカルレンズ32a,32bは、主走査方向のみにパワーを有するレンズである。このシリンドリカルレンズ32a,32bは、その主走査方向の側面44で固定壁35cに接着固定されている。樹脂製の結像レンズ33は、下部の結像レンズ33aと上部の結像レンズ33bとを一体成型したものである。この結像レンズ33は主走査方向及び副走査方向にパワーを有するアナモフィックレンズである。結像レンズ33はその主走査方向の側面で固定壁35dに接着固定される。ここで、固定壁35b,35c,35dは透明または半透明のガラス板であり、光学素子を固定する側の面は、平面度が高くなるように形成されている。
このように、光源30と偏向器21の間の光路中に設けられた各々の光学素子(コリメータレンズ31、シリンドリカルレンズ32、結像レンズ33)は、直接、各々に対応する固定壁35b,35c,35dに主走査方向に突き当てて固定されている。又はその保持部材(コリメータレンズホルダ34、結像レンズ33の枠体)を介して、固定壁35b,35c,35dに主走査方向に突き当てて固定されている。
以上のように、第1の光源と偏向器の間の第1の光路中に設けられた第1の光学部材と、第2の光源と偏向器の間の第2の光路中に設けられた第2の光学部材とが、各々の主走査方向の側面で各々が同一の部材(固定壁35b,35c,35d)に保持されている。このため、第1の光路と第2の光路間の主走査方向における位置精度が向上し、第1の光束と第2の光束とがそれぞれ被走査面上を主走査方向に描き出す位置が2つの光束間でずれてしまうことを抑制することができる。ひいては、光学走査装置の光学特性の向上を図ることが出来る。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。
本発明の第1の実施形態に係る光学走査装置を搭載する画像形成装置の概略図である。 第1の実施形態に係る光学走査装置16aの内部構成を説明した図である。 第1の実施形態に係る光学走査装置内の入射光学系50を説明した図である。 第1の実施形態に係る光学走査装置に用いられるシリンドリカルレンズ32の製造工程を示す図である。 第2の実施形態に係る光学走査装置内の入射光学系50を説明した図である。 第3の実施形態に係る光学走査装置内の入射光学系50を説明した図である。
符号の説明
3C …光束(第1の光束)
3Y …光束(第2の光束)
21 …回転多面鏡(偏向器)
30a …半導体レーザ(第1の光源)
30b …半導体レーザ(第2の光源)
31 …コリメータレンズ
32 …シリンドリカルレンズ
33 …結像レンズ
35 …固定壁

Claims (7)

  1. 第1、第2の光源と、前記第1、第2の光源から出射した第1、第2の光束がそれぞれ通過する副走査方向に並んだ第1、第2の光学部材と、前記第1、第2の光学部材をそれぞれ通過した前記第1、第2の光束をそれぞれ偏向し、それぞれ異なる被走査面上で主走査方向に走査する1つの回転多面鏡と、前記第1及び第2の光学部材が固定された固定部と、を有し、前記第1及び第2の光学部材が少なくとも主走査方向にパワーをもった光学走査装置において、
    主走査方向に関して、前記回転多面鏡に入射する第1及び第2の光束の幅は前記回転多面鏡の一つの面の幅より大きく、前記固定部は主走査方向に直交する1つの平面部を備え、前記第1及び第2の光学部材は共に前記平面部に突き当たった状態で前記平面部に固定されていることを特徴とする光学走査装置。
  2. 主走査方向及び副走査方向に直交する方向に対し、前記第1及び第2の光束の光軸は所定の角度傾斜していることを特徴とする請求項1記載の光学走査装置。
  3. 前記固定部は、前記第1及び第2の光学部材が固定された部分が光を透過する材料で形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光学走査装置。
  4. 前記第1及び第2の光学部材は、光硬化型接着剤によって前記平面部に固定されていることを特徴とする請求項3記載の光学走査装置。
  5. 前記回転多面鏡を内包する筐体と、1つの表面が前記平面部である前記固定部としてのガラス板と、を有し、前記ガラス板は、前記1つの表面が主走査方向に直交するよう前記筐体に固定され、前記ガラス板が前記筐体に固定された状態で、前記ガラス板の主走査方向の幅は副走査方向の幅よりも小さいことを特徴とする請求項3又は4記載の光学走査装置。
  6. 前記第1及び第2の光学部材は、主走査方向にのみパワーを有するガラス製のシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項記載の光学走査装置。
  7. 前記第1、第2の光束がそれぞれ通過する第3、第4の光学部材を有し、前記第3及び第4の光学部材は前記平面部に突き当たった状態で固定されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項記載の光学走査装置。
JP2006351008A 2006-01-05 2006-12-27 光学走査装置 Expired - Fee Related JP5317409B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351008A JP5317409B2 (ja) 2006-01-05 2006-12-27 光学走査装置
PCT/JP2006/326414 WO2007077979A1 (ja) 2006-01-05 2006-12-28 光学走査装置
US11/761,063 US7446917B2 (en) 2006-01-05 2007-06-11 Optical scanning apparatus

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006000423 2006-01-05
JP2006000423 2006-01-05
JP2006000424 2006-01-05
JP2006000424 2006-01-05
JP2006351008A JP5317409B2 (ja) 2006-01-05 2006-12-27 光学走査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007206682A JP2007206682A (ja) 2007-08-16
JP5317409B2 true JP5317409B2 (ja) 2013-10-16

Family

ID=38228318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006351008A Expired - Fee Related JP5317409B2 (ja) 2006-01-05 2006-12-27 光学走査装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7446917B2 (ja)
JP (1) JP5317409B2 (ja)
WO (1) WO2007077979A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5121388B2 (ja) * 2007-10-17 2013-01-16 キヤノン株式会社 光走査装置
JP5240472B2 (ja) 2009-06-03 2013-07-17 株式会社リコー 光源ユニット、光走査装置、画像形成装置
JP2011043690A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Ricoh Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
KR101590870B1 (ko) * 2009-09-03 2016-02-02 삼성전자주식회사 광 주사 장치 및 이를 채용한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치
JP5216816B2 (ja) * 2010-06-30 2013-06-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 光走査装置及び画像形成装置
JP5532249B2 (ja) * 2010-10-20 2014-06-25 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP5641426B2 (ja) * 2011-01-11 2014-12-17 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP5692641B2 (ja) * 2011-02-08 2015-04-01 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP5652714B2 (ja) * 2011-02-15 2015-01-14 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP5721002B2 (ja) * 2011-06-22 2015-05-20 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置および光学素子組み付け方法
JP5958693B2 (ja) * 2012-04-19 2016-08-02 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置、及び光走査装置の組立方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS643618A (en) 1987-06-26 1989-01-09 Ricoh Kk Laser color printer
JP2691717B2 (ja) * 1987-12-21 1997-12-17 キヤノン株式会社 走査光学装置
JPH0342116A (ja) 1989-07-07 1991-02-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd 二重管製造方法
JP2817301B2 (ja) * 1989-12-28 1998-10-30 松下電器産業株式会社 光ヘッド
JP3164742B2 (ja) * 1994-11-09 2001-05-08 株式会社東芝 光走査装置
JP3990008B2 (ja) 1997-10-20 2007-10-10 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 マルチビーム走査装置
JP3679603B2 (ja) 1998-03-27 2005-08-03 株式会社リコー マルチビーム走査装置の光源装置
JP3576390B2 (ja) * 1998-07-22 2004-10-13 株式会社リコー マルチビーム光走査装置の光源装置
JP2000098277A (ja) * 1998-09-18 2000-04-07 Fujitsu Ltd 光学ユニット
JP4229637B2 (ja) * 2002-06-06 2009-02-25 フジノン株式会社 光源装置および光走査装置
JP4298229B2 (ja) 2002-06-12 2009-07-15 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4391755B2 (ja) * 2003-03-14 2009-12-24 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP4537285B2 (ja) 2004-07-29 2010-09-01 キヤノン株式会社 走査線湾曲補正機構を有する光学走査装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007206682A (ja) 2007-08-16
US20070228266A1 (en) 2007-10-04
WO2007077979A1 (ja) 2007-07-12
US7446917B2 (en) 2008-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5317409B2 (ja) 光学走査装置
US8223418B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
US8134766B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus
JP4500738B2 (ja) 光走査装置・画像形成装置
JP4340515B2 (ja) 光走査装置および画像形成装置
US8031362B2 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, and liquid crystal element
US8754918B2 (en) Optical scanner and image forming apparatus including same
JP2008262186A (ja) 光走査装置及び画像形成装置
JP5196733B2 (ja) 光学走査装置
JP2010049061A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5094513B2 (ja) 光学走査装置及び画像形成装置
JP2007171626A (ja) 光走査装置・画像形成装置
US8085455B2 (en) Optical scanning device, method of adjusting the same, and image forming apparatus
JP5173879B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2007139932A (ja) 光学部品固定機構、光走査装置、及び画像形成装置
US8472097B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus provided with the same
JP5355253B2 (ja) 光走査装置
JP6019766B2 (ja) 光走査装置および画像形成装置
JP2007219083A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4841268B2 (ja) 光走査装置および画像形成装置
JP4508996B2 (ja) 光学ユニット、画像形成装置、及び光学部品ユニットの固定方法
JP2010039419A (ja) 光学走査装置及び画像形成装置
JP2010049059A (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5751528B2 (ja) 画像形成装置
JP2010224197A (ja) 光源装置、光走査装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080116

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130709

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5317409

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees