JPH0743627A - 走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 構成が簡単で、且つ、ピッチムラ、ボウの発
生を防止し、更に、安価な構成で副走査方向に小型化す
ることができる走査光学装置を提供する。 【構成】 複数の光源を有する走査光学装置において、
主に副走査方向にパワーを有するレンズは光源毎に設
け、主走査方向にのみパワーを有するレンズは複数の光
源共通に設けた走査光学装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査光学装置、詳しく
は、レーザビームプリンタ、デジタル複写機等に備えら
れる走査光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走査光学装置として、図８に示す
ように複数レーザ光源からのレーザ光を１個の偏向ミラ
ーで偏向走査して記録媒体としての感光体に照射し、感
光体上に潜像を形成するものが提案されている。この走
査光学装置は、偏向ミラーとしてのポリゴンミラーに複
数のレーザ光を副走査方向に対して垂直に入射し、複数
のレーザ光の光路毎にレンズを設けると共に、複数のレ
ンズを副走査方向に積層して配置している。又、各々の
レーザ光は副走査方向にパワーを有するレンズの母線を
通過できるように構成されている。このような配置にす
ることによりポリゴンミラーの偏向面の面倒れ及び面出
入りによる感光体上での走査線のズレに起因するピッチ
ムラを防いでいる。また、レンズの収差等によるボウの
発生も防いでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の走
査光学装置は、複数のレーザ光源毎にレンズを配置して
いるため、レンズの部品点数が多くなり、高価であると
いう問題点を有する。又、複数のレーザ光源に対応して
レンズが積層されて配置されているため、ポリゴンミラ
ーが副走査方向に大型化する。このため、ポリゴンミラ
ーの偏向走査を良好にするためには、ポリゴンミラーの
加工精度を高める必要が生じる。一方、ポリゴンミラー
を副走査方向に小型化するためには、集光レンズを上下
方向に薄くする必要があり、レンズの加工精度を高める
必要が生じる。ポリゴンミラー及びレンズの加工精度を
高めることは、製造コストの上昇を更に招くという問題
点を有する。

【０００４】

【目的】本発明は、構成が簡単で、且つ、ピッチムラ、
ボウの発生を防止することができる走査光学装置を提供
することを目的とする。更に、本発明は、安価な構成で
副走査方向に小型化することができる走査光学装置を提
供することを別の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、光源毎に設けられ、副
走査方向にパワーを有する第１のレンズと、光源共通に
設けられ、主走査方向にのみパワーを有する第２のレン
ズと、を備えたことを特徴とする走査光学装置である。

【０００６】請求項２に記載の発明は、前記複数の光源
からのレーザ光を合成する合成手段と、該合成手段によ
って合成された複数のレーザ光を分離する分離手段とを
有し、前記第１のレンズは前記合成手段及び前記分離手
段の間に設けられると共に、前記第２のレンズは前記分
離手段と前記記録媒体との間に設けられていることを特
徴とする請求項１に記載の走査光学装置である。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の走査光学装置によると、レー
ザ光は第１のレンズによって副走査方向に集光される一
方、第２のレンズによって主走査方向に集光される。第
１のレンズは光源毎に設けられており、その母線が光源
からのレーザ光による走査平面内に一致するように設け
られる。又、第２のレンズは全ての光源共通に設けられ
ている。

【０００８】請求項２に記載の走査光学装置によると、
レーザ光は合成手段によって合成された後、複数の光源
に共通に設けられた前記第１のレンズを通過する。又、
レーザ光は分離手段によって分離された後に第２のレン
ズを通過する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。

【００１０】図１は、発明に係る走査光学装置の一実施
例であるレーザビームプリンタの光学系の全体構成を示
す斜視図であり、図２は、全体構成の側面図である。

【００１１】走査光学装置１００は第１レーザダイオー
ドＬＤａより発振される第１の光束Ｂａの光路と、第２
レーザダイオードＬＤｂより発振される第２の光束Ｂｂ
の光路とから構成されている。

【００１２】第１の光束Ｂａの光路中には、第１レーザ
ダイオードＬＤａより出射された放射状の光束を略平行
光にするコリメ−タレンズ１０ａ、このコリメ−タレン
ズ１０ａによって略平行光にされた光束をポリゴンミラ
−２の偏向面近傍で線状に集光する副走査方向に正のパ
ワーを有する第１シリンドリカルレンズ１１ａ、第１の
光束Ｂａ及び第２の光束Ｂｂを同一の偏向面で偏向走査
する第１及び第２の光束Ｂａ、Ｂｂ共通のポリゴンミラ
−２、第１、第２の光束Ｂａ、Ｂｂ共通の主走査方向に
のみパワーを有する第１レンズ１２及び第２レンズ１
３、第１の光束Ｂａを第２の光束Ｂｂから分離する分離
ミラー２０ａ、第１の光束Ｂａを感光体１上に偏向する
第１折り返しミラー２２ａ、第１折り返しミラー２２ａ
によって感光体１上に偏向された第１の光束Ｂａを感光
体１上で点状に集光する第３レンズ１４ａが設けられて
おり、これらを介して第１の光束Ｂａは感光体１上に到
達する。

【００１３】また、第２の光束Ｂｂの光路中には第２レ
ーザダイオードＬＤｂより出射された光束を略平行光に
するコリメ−タレンズ１０ｂ、このコリメ−タレンズ１
０ｂによって略平行光にされた光束をポリゴンミラ−２
の偏向面近傍で線状に集光する副走査方向に正のパワー
を有する第１シリンドリカルレンズ１１ｂ、第２の光束
Ｂｂを水平平面内において第１の光束Ｂａと一致させる
合成ミラ−２１ｂ、第１の光束Ｂａ、第２の光束Ｂｂを
同一の偏向面で偏向走査する第１、第２の光束Ｂａ、Ｂ
ｂ共通のポリゴンミラ−２、第１、第２の光束Ｂａ、Ｂ
ｂ共通の主走査方向にのみパワーを有する第１レンズ１
２及び第２レンズ１３、第２の光束Ｂｂを感光体１上に
偏向する第１折り返しミラー２２ｂ及び第２折り返しミ
ラー２３ｂ、第１折り返しミラー２２ｂ及び第２折り返
しミラー２３ｂの間に第２の光束Ｂｂを感光体１上で点
状に集光する第３レンズ１４ｂが設けてあり、これらを
介して第２の光束Ｂｂは感光体１上に到達する。

【００１４】ここで、両光束Ｂａ、Ｂｂは、ポリゴンミ
ラ−２の回転軸に対して垂直に入射されている。よっ
て、ポリゴンミラ−２の偏向面の面出入りによる感光体
１上での走査位置のズレを防止している。

【００１５】図３はミラー群を省略した走査光学装置１
００で、図３（ａ）は各レンズの副走査方向のパワーを
示す図で、図３（ｂ）は各レンズの主走査方向のパワー
を示す図である。図３（ａ）及び（ｂ）で明らかなよう
に、第１、第２の光束Ｂａ、Ｂｂ共通のレンズである第
１レンズ１２及び第２レンズ１３は副走査方向にパワー
を有していない。一方、副走査方向にパワーを有するレ
ンズ１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１４ａ，１４ｂ
は光束Ｂａ，Ｂｂ毎に設けられており、各光束Ｂａ，Ｂ
ｂを各々に対応するレンズ１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１
１ｂ，１４ａ，１４ｂの母線に通過させることができ
る。よって、感光体１上で走査線の直線性が確保されボ
ウの発生を防ぐことができる。又、図３（ａ）で明らか
なように、各レンズ１１ａ〜１４ａ，１１ｂ〜１４ｂは
ポリゴンミラー２の偏向面と感光体１上とで共役関係と
なっているので、ポリゴンミラーの偏向面の面倒れによ
る感光体１上での走査位置のズレを補正できる。

【００１６】本実施例に用いているレンズの仕様を以下
に示す。

【００１７】 ｆ＝２７２ｍｍ、Ｆ＝５０、使用波長λ＝７８０ｎｍ ｒ１＝２４０５．９５６ ∞ 、ｄ１＝８．００ 、ｎ１＝１．５１６８ ｒ２＝２８５．９９４ ∞ 、ｄ２＝５０．００ 、ｎ２＝１．００００ ｒ３＝２１２１．３１５ ∞ 、ｄ３＝１３．５８ 、ｎ３＝１．５１６８ ｒ４＝−１１１．６２８ ∞ 、ｄ４＝１５０．００、ｎ４＝１．００００ ｒ５＝∞ ※ 、ｄ５＝５．００ 、ｎ５＝１．４９１６ ｒ６＝∞ ∞ ※断面形状は円の一部であり、副走査方向の距離をａと
するとき、その時のｒは、 ｒ＝４３．５００＋３．２８２９×１０-3×ａ＋３．０
３６×１０-4×ａ2＋１．４８９５×１０-6×ａ3 である。

【００１８】上記のレンズを用い、上述の構成とするこ
とにより、主走査方向の像面湾曲は±０．４ｍｍ、副走
査方向の像面湾曲は±０．８ｍｍと良好な走査が行え
た。

【００１９】図４は、本発明の走査光学装置の別実施例
の構成を示す斜視図である。本実施例では、レーザダイ
オードＬＤａ及びコリメ−タレンズ１０ａをユニット化
してレーザユニットＬＵａを構成し、このレーザユニッ
トＬＵａと第１シリンドリカルレンズ１１ａとをＶブロ
ック３０ａに配置している点が上記の実施例と異なる。
このＶブロック３０ａは、副走査方向に調整可能に構成
されている。そのほかの構成は、第１実施例と同じであ
るため、ここでの説明は省略する。

【００２０】図５は、Ｖブロック３０ａを副走査方向に
移動させた場合の光束の光路の移動を示した図である。
本図中の破線は調整前の光束の光路であり、実線は調整
後の光束の光路である。Ｖブロック３０ａごと光学系を
調整することにより副走査方向にパワーを有するレンズ
１４ａの母線を通過するように光路を調整することがで
きる。

【００２１】図６は、Ｖブロック３０ａを副走査方向に
調整する方法を示す斜視図である。本実施例に於て、Ｖ
ブロック３０ａと光学部材を配置する部材（以下、ＰＨ
と記す。）４０の間の調整ネジ３１ａの高さを調整する
ことによりＶブロック３０ａの副走査方向の調整を行
う。

【００２２】図７は、Ｖブロック３０ａを副走査方向に
調整する別法を示す斜視図であり、Ｖブロック３０ａと
ＰＨ４０の間にスペ−サ３２ａを挟入することによりＶ
ブロック３０ａの副走査方向の調整を行う。

【００２３】以上、上記の２つの実施例において、光束
Ｂａ，Ｂｂ毎に設けられた第１、第２及び第３レンズ１
２、１３、１４ａ、１４ｂに主走査方向のパワーを配分
しても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に記載の走査光学装置によれば、レーザ光は第１のレン
ズによって副走査方向に集光される一方、第２のレンズ
によって主走査方向に集光される。第１のレンズは光源
毎に設けられており、その母線が光源からのレーザ光に
よる走査平面内に一致するように設けられる。又、第２
のレンズは全ての光源共通に設けられている。従って、
各々のレーザ光は第１のレンズの母線を通過することが
できるため、ピッチムラ、ボウの発生を防止することが
できる。又、第２のレンズは各々の光源共通に設けられ
ているため、部品点数を少なくすることができる。よっ
て、本発明は、構成が簡単で、且つ、ピッチムラ、ボウ
の発生を防止することができる走査光学装置を提供でき
る。

【００２５】請求項２に記載の走査光学装置によると、
レーザ光は合成手段によって合成された後、第１のレン
ズを通過する。又、レーザ光は分離手段によって分離さ
れた後に第２のレンズを通過する。従って第２レンズの
配置が自由となり、第２レンズを薄くすること無く、第
１レンズ及び偏向ミラーの副走査方向の寸法を小型化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多光束走査光学系の一実施例であ
るレーザビームプリンタの光学系を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る多光束走査光学系の一実施例であ
るレーザビームプリンタの光学系を示す側面図である。

【図３】ミラー群を省略した光学系であり、（ａ）は各
レンズの副走査方向のパワーを示す図であり、（ｂ）は
各レンズの主走査方向のパワーを示す図である。

【図４】第２実施例の光学系の全体構成を示す図であ
る。

【図５】Ｖブロックを副走査方向に移動させた場合の光
束の光路の移動を示した図である。

【図６】Ｖブロックを副走査方向に調整する方法の一実
施例を示す斜視図である。

【図７】Ｖブロックを副走査方向に調整する方法の他の
実施例を示す斜視図である。

【図８】従来の走査光学装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１：感光体 ２：ポリゴンミラ− １０ａ、１０ｂ：コリメ−タレンズ １２：第１レンズ １３：第２レンズ １４ａ、１４ｂ：第３レンズ ２０ａ：分離ミラー ２１ｂ：合成ミラー ２２ａ、２２ｂ：第１折り返しミラー ２３ｂ：第２折り返しミラー ＬＤａ：第１レーザダイオード ＬＤｂ：第２レーザダイオード Ｂａ：第１の光束 Ｂｂ：第２の光束 ３０ａ：Ｖブロック ３１ａ：調整ネジ ３２ａ：スペ−サ ＬＵａ：レーザユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を射出する複数の光源と、該複
   数の光源からのレーザ光を偏向する単一の偏向ミラー
   と、前記複数のレーザ光を記録媒体上で結像するレンズ
   とを有し、前記レーザ光を前記偏向ミラーに副走査方向
   に関して異なる位置に入射するようにした走査光学装置
   において、 前記光源共通に設けられ、主走査方向のみにパワーを有
   する第１のレンズと、 前記光源毎に設けられ、副走査方向にパワーを有する第
   ２のレンズと、 を備えたことを特徴とする走査光学装置。
2. 【請求項２】 前記複数の光源からのレーザ光を合成す
   る合成手段と、 該合成手段によって合成された複数のレーザ光を分離す
   る分離手段とを有し、 前記第１のレンズは前記合成手段及び前記分離手段の間
   に設けられると共に、前記第２のレンズは前記分離手段
   と前記記録媒体との間に設けられていることを特徴とす
   る請求項１に記載の走査光学装置。