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JP2008191435A - Optical scanning device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2008191435A JP2007026304A JP2007026304A JP2008191435A JP 2008191435 A JP2008191435 A JP 2008191435A JP 2007026304 A JP2007026304 A JP 2007026304A JP 2007026304 A JP2007026304 A JP 2007026304A JP 2008191435 A JP2008191435 A JP 2008191435A
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直樹 宮武
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning device enabling high speed image output while attaining a low cost by reducing the number of light sources. <P>SOLUTION: The optical scanning device has: the modulation driven light sources 1-1, 1-2; a deflection means 7 having multi-face reflection mirrors 7a, 7b on a common rotating shaft in a plurality of stages; a light flux division means 4 for entering a light beam divided into the different stage reflection mirrors 7a, 7b of the deflection means 7 by dividing the light beam from the common light source; a plurality of faces to be scanned 11a, 11b; and scanning optical systems 8, 9, 10a, 10b for guiding the light beam scanned by the deflection means 7 to the corresponding face to be scanned. In the optical scanning device, the light beam scanning the different faces to be scanned 11a, 11b, the different stage multi-face reflection mirrors 7a, 7b displace in an angle of θ of a mutually rotating direction, and the light beam divided from the common light source has the angle in each sub-scanning direction to the normal of the multi-face reflection mirrors 7a, 7b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に具備される光走査装置、及び、その光走査装置を備えたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device provided in an electrophotographic image forming apparatus, and image formation of a digital copying machine, a laser printer, a laser plotter, a laser facsimile, or a composite machine including these optical scanning devices. Relates to the device.

電子写真方式の画像形成装置は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの複合機等として実用化されているが、これらの電子写真方式の画像形成装置においては、近年、カラー化、高速化が進み、感光体を複数(主流は4つ)有するタンデム方式のカラー画像形成装置が普及してきている。
しかし、タンデム方式の画像形成装置に具備される光走査装置においては、各感光体に対応して光源数が増えるため、部品点数の増加によるコストアップ、複数光源間の波長差に起因する色ずれ等が生じるという課題がある。
An electrophotographic image forming apparatus has been put into practical use as a digital copying machine, a laser printer, a laser plotter, a laser facsimile, or a complex machine thereof. However, in these electrophotographic image forming apparatuses, in recent years, With the progress of colorization and high speed, tandem color image forming apparatuses having a plurality of photoconductors (four mainstream) are becoming popular.
However, in the optical scanning device provided in the tandem image forming apparatus, the number of light sources increases corresponding to each photoconductor, so that the cost increases due to the increase in the number of parts and the color shift caused by the wavelength difference between the multiple light sources. There is a problem that it occurs.

一般的に、光走査装置内で光源部のコストは、半導体レーザを変調させるための基盤などが含まれるために高価であり、装置全体の低コスト化、及び小型化を狙う場合において弊害となる。
また、光走査装置の故障原因として、光源として用いられる半導体レーザの劣化が挙げられ、光源数が増えると故障の確立が増えリサイクルに不利となる。
In general, the cost of the light source unit in the optical scanning device is expensive because it includes a base for modulating the semiconductor laser, which is a harmful effect in the case of aiming to reduce the cost and size of the entire device. .
Further, the cause of the failure of the optical scanning device is the deterioration of the semiconductor laser used as the light source. As the number of light sources increases, the establishment of failure increases, which is disadvantageous for recycling.

タンデム方式に対応する光走査装置において、光源の数を増やさない工夫がなされている例として、特許文献1に記載の光走査装置が提案されている。この従来技術では、ピラミダルミラー、または平板ミラーを用いて、共通の光源からの光ビームが異なる被走査面を走査するようにしている。しかし、この方法では光源数は低減できるが、偏向ミラーの面数は最大2面までとなり、高速化に対して課題が残る。   As an example of a device that does not increase the number of light sources in an optical scanning device that supports the tandem method, an optical scanning device described in Patent Document 1 has been proposed. In this prior art, a scanning surface with different light beams from a common light source is scanned using a pyramid mirror or a flat mirror. However, with this method, the number of light sources can be reduced, but the number of deflecting mirrors is limited to a maximum of two, and there remains a problem with speeding up.

上記課題を解決するため、本発明は共通の光源からの光ビームが異なる被走査面を走査する手段として、位相をずらして2段に重ねた多面鏡(ポリゴンミラー)を有する偏向手段を用いる物である。なお、本発明に類似する技術としては、特許文献2に記載の従来技術が開示されている。しかし、この従来技術では走査幅の増大が目的となっており、異なる被走査面を走査するためのものではない。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a deflecting means having a polygon mirror (polygonal mirror) stacked in two stages as a means for scanning a surface to be scanned with different light beams from a common light source. It is. As a technique similar to the present invention, a conventional technique described in Patent Document 2 is disclosed. However, this conventional technique aims to increase the scanning width and is not intended to scan different surfaces to be scanned.

さらに最近では、カラー画像形成装置の光走査装置において、特許文献3に記載の従来技術の如く、光偏向器の偏向反射面に副走査方向に角度を持って光ビームを入射(斜め入射)させる斜入射光学系が知られている。この斜入射光学系は、複数の光ビームがそれぞれ偏向反射面で偏向反射された後に、各々対応する被走査面(感光体)に、折返しミラーなどで分離され導かれる。この時、それぞれの光ビームの副走査方向の角度(光偏向器に斜め入射する角度)は、前記ミラーで各光束が分離可能な角度に設定されている。
しかし、斜め入射方式には「走査線曲がり」の発生、「波面収差劣化」によるビームスポット径の像高間偏差増大、という問題がある。この走査線曲がり発生量は、前記各光ビームの副走査方向の斜め入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせ可視化した際に、色ずれとなって現れてしまう。また、斜め入射することにより、光束が走査レンズにねじれて入射することで、波面収差も増大し、特に周辺の像高で光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太ってしまい、高画質化を妨げる要因となる。
More recently, in an optical scanning device of a color image forming apparatus, a light beam is incident (obliquely incident) at an angle in the sub-scanning direction on the deflection reflection surface of the optical deflector as in the prior art described in Patent Document 3. An oblique incidence optical system is known. In this oblique incidence optical system, after a plurality of light beams are deflected and reflected by the deflecting / reflecting surfaces, they are separated and guided to corresponding scanning surfaces (photoconductors) by folding mirrors or the like. At this time, the angle of each light beam in the sub-scanning direction (the angle at which the light beam obliquely enters the optical deflector) is set to an angle at which each light beam can be separated by the mirror.
However, the oblique incidence method has problems such as occurrence of “scanning line bending” and an increase in the deviation between the image heights of the beam spot diameter due to “deterioration of wavefront aberration”. The amount of bending of the scanning line varies depending on the oblique incident angle of each light beam in the sub-scanning direction, and color misregistration occurs when a latent image drawn with each light beam is visualized by overlaying with each color toner. Appears. In addition, the oblique incident light causes the light beam to be twisted and incident on the scanning lens, thereby increasing the wavefront aberration. Particularly, the optical performance is significantly deteriorated at the peripheral image height, the beam spot diameter is increased, and the image quality is improved. It becomes a factor to prevent.

斜め入射方式に固有の「大きな走査線曲がり」を補正する方法として、走査結像光学系に「副走査断面内におけるレンズ面の固有傾きを、走査線曲がりを補正するように主走査方向へ変化させたレンズ面を有するレンズ」を含める方法(特許文献4)や、走査結像光学系に「副走査断面内における反射面の固有傾きを、走査線曲がりを補正するように主走査方向へ変化させた反射面を有する補正反射面」を含める方法(特許文献5)等が提案されている。
また、特許文献6に記載の従来技術においては、斜め入射される光束を走査レンズの軸外を通し、走査レンズの子線の非球面量を主走査方向に沿って変化させる面を用いて走査線の位置を揃える方法が提案されている。この特許文献6に記載の従来技術では、1枚の走査レンズにて補正を行う例を挙げており、前記走査線曲がりの補正は可能であるが、以下に説明する波面収差増大によるビームスポット径の劣化については記述されていない。
As a method of correcting the “large scanning line bending” inherent to the oblique incidence method, the scanning imaging optical system “changes the inherent inclination of the lens surface in the sub-scan section in the main scanning direction so as to correct the scanning line bending. Including a lens having a curved lens surface (Patent Document 4) or “inherent inclination of the reflecting surface in the sub-scanning section is changed in the main scanning direction to correct the scanning line curvature” in the scanning imaging optical system. A method of including a “corrected reflecting surface having a reflected surface” (Patent Document 5) has been proposed.
Further, in the prior art described in Patent Document 6, the obliquely incident light beam passes through the off-axis of the scanning lens, and scanning is performed using a surface that changes the aspherical amount of the scanning lens child line along the main scanning direction. A method for aligning the positions of lines has been proposed. In the prior art described in Patent Document 6, an example in which correction is performed by one scanning lens is given, and the scanning line bending can be corrected. However, a beam spot diameter due to an increase in wavefront aberration described below. There is no description of the degradation of.

斜め入射方式における今1つの問題は、光線スキューにより周辺像高(走査線の両端部近傍)で波面収差の大きな劣化が発生し易いことである。このような波面収差が生じると、周辺像高で光スポットのスポット径が大径化してしまう。つまり、ビームスポット径の像高間偏差が生じてしまう。この問題を解決できないと、近来強く要請されている「高画質化」を実現できない。上記特許文献6に記載の光走査装置では、斜め入射方式に特有の大きな走査線曲がりが良好に補正されているが、上記波面収差の補正は十分といえない。   Another problem with the oblique incidence method is that a large wavefront aberration is likely to occur at the peripheral image height (near both ends of the scanning line) due to the light beam skew. When such wavefront aberration occurs, the spot diameter of the light spot increases at the peripheral image height. That is, an image height deviation of the beam spot diameter occurs. If this problem cannot be solved, it will not be possible to achieve the "high image quality" that has been strongly demanded recently. In the optical scanning device described in Patent Document 6, a large scanning line curve peculiar to the oblique incidence method is corrected well, but the correction of the wavefront aberration is not sufficient.

斜め入射方式の問題点といえる上記の「走査線曲がりと波面収差の劣化」を良好に補正できる光走査装置として、走査結像光学系に複数の回転非対称レンズを含め、これら回転非対称レンズのレンズ面の子線頂点を結ぶ母線形状を副走査方向に湾曲させたものが提案されている(特許文献7)。
しかし、上記「子線頂点を結ぶ母線形状を副走査方向に湾曲させたレンズ面」を有するレンズは母線を湾曲させることで諸問題を解決しており、入射光束に対応した個別の走査レンズが必要となるため、タンデム型の走査光学系に適用する場合、走査レンズの枚数が増大してしまう。すなわち、同一のレンズに異なる被走査面に向かう複数の光束を入射させた場合、母線形状を湾曲させることにより一方の光束に対しては諸問題の解決がなされるが、他方の光束については走査線曲がりや波面収差を低減させることは難しい。
As an optical scanning device that can satisfactorily correct the above-mentioned “scan line bending and wavefront aberration degradation”, which can be said to be a problem with the oblique incidence method, the scanning imaging optical system includes a plurality of rotationally asymmetric lenses, and lenses of these rotationally asymmetric lenses. There has been proposed a shape in which a generatrix connecting the child vertexes of a surface is curved in the sub-scanning direction (Patent Document 7).
However, the lens having the “lens surface curved in the sub-scanning direction of the generatrix connecting the child vertexes” solves various problems by curving the generatrix, and an individual scanning lens corresponding to the incident light beam Therefore, when applied to a tandem scanning optical system, the number of scanning lenses increases. In other words, when a plurality of light beams directed to different scanning surfaces are incident on the same lens, the problem is solved for one of the light beams by curving the shape of the generatrix, but the other light beam is scanned. It is difficult to reduce line bending and wavefront aberration.

また、副走査方向に曲率を持つため、組み付け誤差、加工誤差、環境変動等の影響により、同レンズに入射する光束が副走査方向にシフトした場合、副走査方向のレンズの屈折力の影響を受け、走査線曲がりの形状が変化し、カラー画像における初期の(または設計時の)色ずれ抑制の効果は得られず、色ずれが発生してしまうという課題がある。
さらに波面収差の補正においても、曲率を持つ面においては入射光束のぶれにより光束のスキュー状態の変化が大きく、良好なビームスポット径を安定して得ることは難しい。
Also, since it has a curvature in the sub-scanning direction, if the light beam incident on the lens shifts in the sub-scanning direction due to the effects of assembly errors, processing errors, environmental fluctuations, etc., the influence of the refractive power of the lens in the sub-scanning direction Therefore, there is a problem that the shape of the scanning line curve changes, the effect of suppressing the initial (or design) color shift in the color image cannot be obtained, and color shift occurs.
Further, in the correction of wavefront aberration, a change in the skew state of the light beam is large due to the fluctuation of the incident light beam on the surface having the curvature, and it is difficult to stably obtain a good beam spot diameter.

先に例を上げた斜め入射方式である特許文献3に記載の従来技術においても、特許文献7と同様の面を用い走査線曲がりの補正を実施している。しかし、前記説明の如く、良好なビームスポット径を安定して得ることは難しい。   Also in the prior art described in Patent Document 3 which is the oblique incidence method described above, the scanning line bending is corrected using the same surface as in Patent Document 7. However, as described above, it is difficult to stably obtain a good beam spot diameter.

特開2002−23085号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23085 特開2001−83452号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-83451 特開2003−5114号公報JP 2003-5114 A 特開平11−14932号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-14932 特開平11−38348号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-38348 特開2004−70109号公報JP 2004-70109 A 特開平10−73778号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-73778

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、光源数を減らし低コスト化を達成しつつ、高速な画像出力を可能とする光走査装置の実現を第1の目的とする。
また、本発明は、光源の誤動作を防ぎ良好な画像出力を実現可能な斜め入射方式の光走査装置における走査線曲がりと波面収差の劣化を有効に補正することができる、新規な構成の光走査装置の実現を第2の目的とする。
さらに本発明は、故障率の減少、及びリサイクル性の向上、及び低消費電力などの環境を考慮した光走査装置の提供を第3の目的とする。
さらに本発明は、上記の第1から第3の目的を達成することができる光走査装置を備えた新規な構成の画像形成装置の実現を第4の目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its first object the realization of an optical scanning device that enables high-speed image output while reducing the number of light sources and reducing the cost.
In addition, the present invention provides a novel configuration of optical scanning that can effectively correct scanning line bending and wavefront aberration deterioration in an oblique incidence type optical scanning device that can prevent malfunction of the light source and realize good image output. The realization of the device is a second object.
Furthermore, a third object of the present invention is to provide an optical scanning device in consideration of the environment such as a reduction in failure rate, improvement in recyclability, and low power consumption.
Furthermore, a fourth object of the present invention is to realize an image forming apparatus having a novel configuration provided with an optical scanning device capable of achieving the first to third objects.

上記の目的を達成するため、本発明では以下のような技術的手段を採っている。
本発明の第1の手段は、変調駆動される光源と、共通の回転軸に多面の反射鏡を複数段有する偏向手段と、共通の光源からの光ビームを分割して前記偏向手段の異なる段の反射鏡に分割された光ビームを入射させる光束分割手段と、複数の被走査面と、前記偏向手段により走査された光ビームを前記対応する被走査面に導く走査光学系を有し、前記分割された光ビームは異なる被走査面を走査する光走査装置において、前記異なる段の多面の反射鏡は互いに回転方向の角度がずれており、共通の光源から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡の法線に対し各々副走査方向に角度を持つことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
The first means of the present invention includes a light source to be modulated and driven, a deflecting means having a plurality of stages of reflecting mirrors on a common rotation axis, and a stage different from the deflecting means by dividing a light beam from the common light source. A light beam splitting unit that causes the split light beam to enter, a plurality of scanned surfaces, and a scanning optical system that guides the light beam scanned by the deflecting unit to the corresponding scanned surface, In the optical scanning device in which the divided light beams scan different surfaces to be scanned, the multi-surface reflecting mirrors of the different stages are shifted in rotation angle with respect to each other, and the light beams divided from a common light source are Each of them has an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal of the reflecting mirror.

本発明の第2の手段は、第1の手段の光走査装置において、前記走査光学系を構成する少なくとも一枚の走査レンズの少なくとも1面は、主走査方向の周辺に向かい該走査レンズに入射する光束の前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度より、前記走査レンズを射出する光束の前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度が大きくなる面で構成される特殊面を有することを特徴とする。
また、本発明の第3の手段は、第2の手段の光走査装置において、前記特殊面は、各々異なる被走査面に向かう全ての光ビームで共用されることを特徴とする。
According to a second means of the present invention, in the optical scanning device of the first means, at least one surface of at least one scanning lens constituting the scanning optical system faces the periphery in the main scanning direction and enters the scanning lens. A special surface composed of a surface in which the angle of the light beam emitted from the scanning lens with respect to the normal line of the multi-surface reflector is larger than the angle of the multi-surface reflector mirror with respect to the normal line of the multi-surface reflector. It has a surface.
According to a third means of the present invention, in the optical scanning device of the second means, the special surface is shared by all the light beams directed to different scanned surfaces.

本発明の第4の手段は、第1〜第3のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記共通の光源から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡の法線に対し各々副走査方向に異なる符合の角度を持つことを特徴とする。
また、本発明の第5の手段は、第1〜第4のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記共通の光源から前記光束分割手段により光ビームの進路が偏向され分割される光ビームの、前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度は、前記光束分割手段により光ビームの進路が偏向されない光ビームの前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度より小さいことを特徴とする。
さら、本発明の第6の手段は、第1〜第5のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記光源を複数有し、各々の光源からの光ビームは、副走査方向に対称な角度で対応する共通の回転軸の多面の反射鏡に入射することを特徴とする。
According to a fourth means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to third means, the light beams divided from the common light source are respectively subordinate to the normal line of the multi-surface reflecting mirror. It has a different sign angle in the scanning direction.
According to a fifth means of the present invention, in the optical scanning device of any one of the first to fourth means, a light beam path is deflected and divided by the light beam dividing means from the common light source. The angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-faced reflecting mirror is smaller than the angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-faced reflecting mirror of the light beam whose beam path is not deflected by the beam splitting means. It is characterized by.
Furthermore, a sixth means of the present invention is the optical scanning device of any one of the first to fifth means, comprising a plurality of the light sources, and the light beams from each light source are symmetrical in the sub-scanning direction. It is incident on a multi-surface reflecting mirror having a common rotation axis corresponding to an angle.

本発明の第7の手段は、第1〜第6のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記光源を複数有し、前記走査光学系は、前記複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズを有し、該複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズの少なくとも1面は、主走査方向に副走査方向のシフト偏芯量が異なる面であることを特徴とする。
また、本発明の第8の手段は、第1〜第6のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記光源を複数有し、前記走査光学系は、前記複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズを有し、該複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズは、副走査方向にパワーを持たず、主走査方向に副走査方向のチルト偏芯量が異なる面を有することを特徴とする。
According to a seventh means of the present invention, in the optical scanning device of any one of the first to sixth means, the plurality of light sources are provided, and the scanning optical system is arranged for each light beam from the plurality of light sources. And at least one surface of the lens disposed for each light beam from the plurality of light sources is a surface having a different amount of shift eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction.
According to an eighth means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to sixth means, the light source includes a plurality of light sources, and the scanning optical system includes light beams from the light sources. The lens arranged for each light beam from the plurality of light sources does not have power in the sub-scanning direction, and has a surface with a different amount of tilt eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction. It is characterized by having.

本発明の第9の手段は、第1〜第8のいずれか1つの手段の光走査装置において、前記光源として、複数の光ビームを射出するマルチビーム光源を用いたことを特徴とする。
また、本発明の第10の手段は、第1〜第9のいずれか1つの手段の光走査装置において、複数の光源に対応する異なる被走査面は、少なくとも4つの感光体で構成されることを特徴とする。
According to a ninth means of the present invention, in the optical scanning device of any one of the first to eighth means, a multi-beam light source that emits a plurality of light beams is used as the light source.
According to a tenth means of the present invention, in the optical scanning device according to any one of the first to ninth means, different scanned surfaces corresponding to a plurality of light sources are constituted by at least four photosensitive members. It is characterized by.

本発明の第11の手段は、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置において、前記電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として、第1〜第10のいずれか1つの手段の光走査装置を具備したことを特徴とする。   According to an eleventh means of the present invention, in the image forming apparatus for forming an image by executing an electrophotographic process, any one of the first to tenth means as a means for executing an exposure process of the electrophotographic process. The optical scanning device is provided.

本発明によれば、共通の光源からの光ビームを光束分割手段で2つの光ビームに分割し、多段の多面鏡を有する偏向手段で偏向して異なる被走査面を同時に走査するので、例えば2つの光源を用いて4つの被走査面を同時に走査することができ、光源数を減らしながらも、高速かつ良好な画像出力を可能にする光走査装置を実現することができる。従って、本発明によれば、光走査装置の部品点数の低減、低コスト化が実現でき、ユニット全体の故障率が減少し、リサイクル性が向上する。また、本発明では、走査光学系を構成する走査レンズの面形状を工夫しているので、斜め入射方式の光走査装置における走査線曲がりと波面収差の劣化を有効に補正することができ、異なる被走査面(感光体面)を走査するビーム間の品質の差異を低減することができる。
さらに、本発明によれば、光源としてマルチビーム光源を用いることにより、同一の被走査面に1度の走査で複数の走査線を形成することが可能であり、画像形成装置の高速、高密度化を実現することができる。また、本発明によれば、適切な濃度で、濃度むらの少ない画像出力が可能な画像形成装置を実現することができる。また、設定光量の調整により、色再現性の優れた画像出力が可能な画像形成装置を実現することができる。
According to the present invention, the light beam from the common light source is split into two light beams by the light beam splitting means, and deflected by the deflecting means having a multi-stage polygon mirror to simultaneously scan different scanning surfaces. It is possible to simultaneously scan four scanned surfaces using two light sources, and to realize an optical scanning device that enables high-speed and good image output while reducing the number of light sources. Therefore, according to the present invention, the number of parts of the optical scanning device can be reduced and the cost can be reduced, the failure rate of the entire unit is reduced, and the recyclability is improved. Further, in the present invention, since the surface shape of the scanning lens constituting the scanning optical system is devised, scanning line bending and wavefront aberration deterioration in an oblique incidence type optical scanning device can be effectively corrected. The difference in quality between the beams that scan the surface to be scanned (photoreceptor surface) can be reduced.
Furthermore, according to the present invention, by using a multi-beam light source as a light source, a plurality of scanning lines can be formed on the same scanned surface by one scan, and the high-speed and high-density of the image forming apparatus. Can be realized. In addition, according to the present invention, it is possible to realize an image forming apparatus capable of outputting an image with an appropriate density and with little density unevenness. Further, an image forming apparatus capable of outputting an image with excellent color reproducibility by adjusting the set light amount can be realized.

以下、本発明の具体的な構成、動作及び作用効果を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, specific configurations, operations, and effects of the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

[実施例1(第1の手段の実施例)]
図1は本発明の一実施例を示す光走査装置の概略要部構成図である。同図において符号1−1,1−2は光源としての半導体レーザ(LD)、2はLD(半導体レーザ)ベース、3−1,3−2はカップリングレンズ、4は光束分割手段としての光束分割素子(図示の例ではハーフミラープリズム)、5−1,5−2はシリンドリカルレンズ、6は防音ガラス、7は偏向手段としての多段の多面鏡(ポリゴンミラー)7a,7bを有する光偏向器、8は第1走査レンズ、9はミラー、10は第2走査レンズ、11a,11bは被走査面としての感光体、12は開口絞り(アパーチャ)をそれぞれ示す。半導体レーザ1−1,1−2から出射した2本の発散光束はカップリングレンズ3−1,3−2により、弱い収束光束、または平行光束、または弱い発散光束に変換される。カップリングレンズ3−1,3−2を出た光ビームは被走査面上でのビーム径を安定させるための開口絞り12を通過し、ハーフミラープリズム4に入射する。ハーフミラープリズム4に入射した共通の光源(半導体レーザ1−1または1−2)からの光ビームは上下段に2分割されて出射されるので、ハーフミラープリズム4を出射する光ビームは全部で4本の光ビームとなる。
[Example 1 (Example of the first means)]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1-1 and 1-2 denote a semiconductor laser (LD) as a light source, 2 denotes an LD (semiconductor laser) base, 3-1 and 3-2 denote coupling lenses, and 4 denotes a light beam as light beam dividing means. Dividing elements (half mirror prism in the example shown), 5-1 and 5-2 are cylindrical lenses, 6 is soundproof glass, and 7 is an optical deflector having multi-stage polygon mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b as deflecting means. , 8 is a first scanning lens, 9 is a mirror, 10 is a second scanning lens, 11a and 11b are photoreceptors as scanning surfaces, and 12 is an aperture stop (aperture). The two divergent light beams emitted from the semiconductor lasers 1-1 and 1-2 are converted into weak convergent light beams, parallel light beams, or weak divergent light beams by the coupling lenses 3-1 and 3-2. The light beams exiting the coupling lenses 3-1 and 3-2 pass through the aperture stop 12 for stabilizing the beam diameter on the scanned surface and enter the half mirror prism 4. Since the light beam from the common light source (semiconductor laser 1-1 or 1-2) incident on the half mirror prism 4 is divided into two in the upper and lower stages and emitted, all the light beams emitted from the half mirror prism 4 are emitted. There are four light beams.

なお、図1では、光偏向器7以降の光学系は2系統のみ図示し、被走査面としての感光体11a,11bも2つのみ図示してあるが、光走査装置を後述のタンデム型の画像形成装置に搭載する場合には、図5(b)あるいは図9(b)に示すように、被走査面として4つの感光体11Y,11M,11C,11Kが配置され、走査光学系も4系統となる。なお、図5(b)は片側走査方式の例、図9は対向走査方式の例である。   In FIG. 1, only two optical systems after the optical deflector 7 are shown, and only two photoconductors 11a and 11b are shown as scanning surfaces. However, the optical scanning device is a tandem type which will be described later. When mounted on the image forming apparatus, as shown in FIG. 5B or FIG. 9B, four photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are arranged as the scanning surface, and the scanning optical system has four. It becomes a system. FIG. 5B shows an example of the one-side scanning method, and FIG. 9 shows an example of the counter scanning method.

図2(a)は本発明に係る光束分割手段の一実施例である光束分割素子(ハーフミラープリズム)4の副走査断面図である。図2(a)に示すハーフミラープリズム4は光束分割手段として働き、断面が3角形の部分41と、平行4辺形の部分42とからなっている。部分41と42の接着面4aがハーフミラーとなっており、透過光と反射光を1:1の割合で分離する。また、平行4辺形の部分42の接着面4aに対向する面4bは全反射面であり、光ビームの方向を変換する機能を有している。ここでは、光束分岐手段としてハーフミラープリズム4を用いているが、単体のハーフミラーと通常のミラーを用いて同様の系を構成しても良い。また、ハーフミラーの分離の割合は1:1で有る必要はなく、他の光学系の条件に合わせて設定してももちろん構わない。また、平行4辺形の部分42の形状は、平行4辺形以外の四角形としてもよく、例えば図2(b)に示すような形状(ハーフミラー面4aと全反射面4bの傾斜角度が異なる形状)として、分割される光束の光束分割手段からの射出時の副走査方向の角度を各々任意に異ならせても良い。なお、この場合の効果は後で説明する。   FIG. 2A is a sub-scan sectional view of a light beam splitting element (half mirror prism) 4 which is an embodiment of the light beam splitting means according to the present invention. The half mirror prism 4 shown in FIG. 2 (a) functions as a beam splitting means, and is composed of a section 41 having a triangular cross section and a section 42 having a parallelogram shape. The adhesive surface 4a of the portions 41 and 42 is a half mirror, and separates transmitted light and reflected light at a ratio of 1: 1. A surface 4b of the parallelogram portion 42 facing the bonding surface 4a is a total reflection surface and has a function of changing the direction of the light beam. Here, the half mirror prism 4 is used as the beam splitting means, but a similar system may be configured by using a single half mirror and a normal mirror. Further, the separation ratio of the half mirror is not necessarily 1: 1, and may be set according to the conditions of other optical systems. Further, the shape of the parallelogram portion 42 may be a quadrangle other than the parallelogram, for example, as shown in FIG. 2B (inclination angles of the half mirror surface 4a and the total reflection surface 4b are different. As the shape, the angles in the sub-scanning direction at the time of emission of the divided light beams from the light beam dividing unit may be arbitrarily changed. The effect in this case will be described later.

図1において、ハーフミラープリズム4を出射した光ビームは上下段それぞれに配備されるシリンドリカルレンズ5−1,5−2により、偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い線像に変換される。ここで、偏向手段である光偏向器7は、上下段にそれぞれ単体のポリゴンミラー7a,7bが同心で配置され、互いに回転方向の角度を所定の角度θずらしてある。両ポリゴンミラー7a,7bは同形で、原理的には任意の面数の多角形からなる(図示の例では四角形であるが、四角形に限らない)。一方の多角形の1辺の中心角をほぼ2等分する角度に他方の多角形の頂点が対応するように重ねてある。それぞれの多角形の頂点から時計回りに隣接する相手側の多角形の頂点を見たとき、両頂点間のそれぞれに対する中心角をφ、φ' (ただし、0<φ≦φ' )とすれば、両者が任意の頂点に対して対称配置であれば、φ=φ' となる。実用的には4面のポリゴンミラーが最も使いやすいので、ここでは4面のポリゴンミラーをφ=φ' =45degとしている。このφおよびφ' をずれ角と称する。なお、上下段のポリゴンミラー7a、7bは一体的に形成されても良いし、別体として、組み付けても良い。   In FIG. 1, the light beam emitted from the half mirror prism 4 is converted into a line image that is long in the main scanning direction in the vicinity of the deflecting reflection surface by the cylindrical lenses 5-1 and 5-2 provided on the upper and lower stages respectively. . Here, in the optical deflector 7 which is a deflecting means, single polygon mirrors 7a and 7b are arranged concentrically on the upper and lower stages, respectively, and the rotation direction angles are shifted from each other by a predetermined angle θ. Both polygon mirrors 7a and 7b have the same shape, and are in principle formed by polygons having an arbitrary number of faces (in the example shown in the figure, it is a quadrangle, but is not limited to a quadrangle). The polygons are overlapped so that the vertex of the other polygon corresponds to an angle that bisects the central angle of one side of one polygon. When looking at the vertexes of the polygons on the opposite side that are adjacent to each other in the clockwise direction from the vertices of each polygon, if the central angles for each of the vertices are φ, φ ′ (where 0 <φ ≦ φ ′) If both are symmetrically arranged with respect to an arbitrary vertex, φ = φ ′. In practice, a four-sided polygon mirror is the easiest to use, and here, the four-sided polygon mirror is set to φ = φ ′ = 45 deg. These φ and φ ′ are referred to as deviation angles. The upper and lower polygon mirrors 7a and 7b may be integrally formed or may be assembled separately.

図3は2段のポリゴンミラー7a,7bによる光走査を説明するための図である。同図において符号14は遮光部材を示している。同図(a)に示すように、共通の光源から入射され、上段のポリゴンミラー7aで反射した光ビームが被走査面である感光体11aを走査しているときは、下段のポリゴンミラー7bで反射した光ビームは被走査面上に到達しないようにし、望ましくは遮光部材14により遮光するようにする。また、同図(b)に示すように、共通の光源から入射され、下段のポリゴンミラー7bで反射した光ビームが上段とは異なる感光体11bを走査しているときは、上段のポリゴンミラー7aで反射した光ビームは被走査面に到達しないようにし、望ましくは遮光部材14により遮光するようにする。さらに、変調駆動のほうも上段と下段のポリゴンミラー7a,7bでタイミングをずらし、上段のポリゴンミラー7aに対応する感光体11aを走査するときは、上段のポリゴンミラー7aに対応する色(例えばブラック)の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行い、下段のポリゴンミラー7bに対応する感光体11bを走査するときは、下段のポリゴンミラー7bに対応する色(例えばマゼンタ)の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行う。   FIG. 3 is a diagram for explaining optical scanning by the two-stage polygon mirrors 7a and 7b. In the figure, reference numeral 14 denotes a light shielding member. As shown in FIG. 5A, when a light beam incident from a common light source and reflected by the upper polygon mirror 7a is scanning the photoconductor 11a which is the surface to be scanned, the lower polygon mirror 7b is used. The reflected light beam does not reach the surface to be scanned, and is preferably shielded by the light shielding member 14. Further, as shown in FIG. 5B, when the light beam incident from a common light source and reflected by the lower polygon mirror 7b is scanning the photoconductor 11b different from the upper stage, the upper polygon mirror 7a. The light beam reflected by the light beam does not reach the surface to be scanned, and is preferably shielded by the light shielding member 14. Further, when the modulation drive is shifted in timing by the upper and lower polygon mirrors 7a and 7b and the photosensitive member 11a corresponding to the upper polygon mirror 7a is scanned, the color corresponding to the upper polygon mirror 7a (for example, black) ) Based on the image information, the light source is modulated and driven to scan the photoconductor 11b corresponding to the lower polygon mirror 7b. Based on the image information of the color (for example, magenta) corresponding to the lower polygon mirror 7b, Modulates the light source.

図4は複数色用の露光のタイミングチャートの一例を示す図である。同図において縦軸は光量、横軸は時間をそれぞれ表す。共通の光源によりブラックとマゼンタの露光を行い、なおかつ、有効走査領域において、それぞれ全点灯する場合のタイムチャートを同図に示す。実線がブラックに相当する部分、点線がマゼンタに相当する部分を示す。ブラック、マゼンタにおける書き出しのタイミングは、感光体の有効走査幅外に配備される同期検知用の受光手段で走査ビームを検知することにより決定される。なお、同期検知用の受光手段は図示されていないが、通常はフォトダイオード等が用いられる。   FIG. 4 is a view showing an example of a timing chart of exposure for a plurality of colors. In the figure, the vertical axis represents the amount of light and the horizontal axis represents time. A time chart in the case where black and magenta exposure is performed with a common light source and all the lights are turned on in the effective scanning region is shown in FIG. A solid line indicates a portion corresponding to black, and a dotted line indicates a portion corresponding to magenta. The writing start timing in black and magenta is determined by detecting the scanning beam with the light receiving means for synchronous detection provided outside the effective scanning width of the photosensitive member. Although the light receiving means for synchronization detection is not shown, a photodiode or the like is usually used.

通常、画像形成装置に用いる半導体レーザは光量自動制御(Auto Power Control:以下APCと称す)を行い、光出力の安定化を図っている。APCとは半導体レーザの光出力を受光素子によりモニタし、半導体レーザの光出力に比例する受光電流の検出信号により、半導体レーザの順方向電流を所望の値に制御する方式のことである。
半導体レーザが端面発光半導体レーザの場合、上記受光素子はカップリングレンズに向かって出射する方向と逆方向に出射した光をモニタするフォトダイオードを用いることが多いが、APCを行なう際に、余計なゴースト光が入射すると、上記受光素子で検出する光量が増加してしまう。例えば、上段のポリゴンミラー7aへの光ビームの入射角が0のとき、そのポリゴンミラー7aの反射面が光源方向に正対しているので、この位置でAPCを行なうと、上段のポリゴンミラー7aでの反射ビームが光源に戻り、受光素子で検出する光量が増加してしまう。そのため、書込みを実施している下段のポリゴンミラー7bからのレーザ出力が狙いより少ない発光出力となってしまい、画像濃度が薄くなってしまったり、濃度むらが発生する。同様に、下段のポリゴンミラー7bへの光ビーム入射角が0になったとき、上段のポリゴンミラー7aからのレーザ出力に関して同様の問題を生ずる。
Usually, a semiconductor laser used in an image forming apparatus performs automatic light amount control (Auto Power Control: hereinafter referred to as APC) to stabilize light output. APC is a system in which the light output of a semiconductor laser is monitored by a light receiving element, and the forward current of the semiconductor laser is controlled to a desired value by a detection signal of a light receiving current proportional to the light output of the semiconductor laser.
When the semiconductor laser is an edge emitting semiconductor laser, the light receiving element often uses a photodiode for monitoring light emitted in the direction opposite to the direction emitted toward the coupling lens. However, when performing APC, it is unnecessary. When ghost light is incident, the amount of light detected by the light receiving element increases. For example, when the incident angle of the light beam to the upper polygon mirror 7a is 0, the reflecting surface of the polygon mirror 7a is directly facing the light source direction. When APC is performed at this position, the upper polygon mirror 7a The reflected beam returns to the light source, and the amount of light detected by the light receiving element increases. For this reason, the laser output from the lower polygon mirror 7b on which the writing is performed becomes a light emission output that is less than the target, and the image density becomes thin or density unevenness occurs. Similarly, when the incident angle of the light beam to the lower polygon mirror 7b becomes 0, the same problem occurs with respect to the laser output from the upper polygon mirror 7a.

そこで本発明においては、共通の光源(半導体レーザ1−1または1−2)から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し各々副走査方向に角度を持つ構成とすることで前記問題を解消している。前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bに入射する全ての光ビームが前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し各々副走査方向に角度を持つ構成となっていることで、例えば、上段の反射鏡(ポリゴンミラー)7aへの光ビームの入射角が0のときにおいても、上段の反射鏡(ポリゴンミラー)7aでの反射ビームが光源に戻る事はなく副走査方向に距離をもって遠ざかる。このため、受光素子で検出する光量が増加することは無く、書込みを実施している下段の反射鏡(ポリゴンミラー)7bからのレーザ出力が狙いより少ない発光出力となってしまい、画像濃度が薄くなってしまったり、濃度むらが発生するという問題は生じない。
また、下段の反射鏡(ポリゴンミラー)7bへの光ビーム入射角が0になったときも、上段の反射鏡(ポリゴンミラー)7aからのレーザ出力に関して同様に、反射ビームが光源に戻る事はなく、受光素子で検出する光量も安定し、画像濃度が薄くなってしまったり、濃度むらが発生するという問題は生じない。
Therefore, in the present invention, the light beams split from the common light source (semiconductor laser 1-1 or 1-2) are respectively in the sub-scanning direction with respect to the normal lines of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b. The above problem is solved by adopting a configuration having an angle. All the light beams incident on the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b have an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b. Thus, for example, even when the incident angle of the light beam to the upper reflecting mirror (polygon mirror) 7a is 0, the reflected beam from the upper reflecting mirror (polygon mirror) 7a does not return to the light source and is sub-scanned. Move away with distance in the direction. For this reason, the amount of light detected by the light receiving element does not increase, and the laser output from the lower reflecting mirror (polygon mirror) 7b that performs writing becomes a light emission output that is less than intended, resulting in a low image density. There is no problem that the density becomes uneven or uneven density occurs.
Also, when the incident angle of the light beam to the lower reflecting mirror (polygon mirror) 7b becomes 0, the reflected beam returns to the light source in the same manner with respect to the laser output from the upper reflecting mirror (polygon mirror) 7a. In addition, the amount of light detected by the light receiving element is stable, and there is no problem that the image density becomes thin or density unevenness occurs.

[実施例2(第2、第3の手段の実施例)]
前記斜め入射方式(多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し各々副走査方向に角度を持ち入射)を用いたときの光学性能面での課題について説明する。
従来の水平入射に対し副走査方向に斜め入射させる本方式では、「走査線曲がり」が大きいという問題がある。この走査線曲がり発生量は、前記各光ビームの副走査方向の斜め入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせて可視化した際に、色ずれとなって現れてしまう。また、斜め入射することにより、光束が走査レンズにねじれて入射することで、波面収差も増大し、特に周辺の像高で光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太ってしまい、高画質化を妨げる要因となる。
[Embodiment 2 (embodiments of second and third means)]
A problem in terms of optical performance when the oblique incidence method (incident with an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal lines of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b) will be described.
In the present method in which the conventional horizontal incidence is obliquely incident in the sub-scanning direction, there is a problem that “scanning line bending” is large. The amount of bending of the scanning line varies depending on the oblique incident angle of each light beam in the sub-scanning direction, and color misregistration occurs when the latent images drawn by the respective light beams are visualized by superimposing them with respective color toners. Will appear. In addition, the oblique incident light causes the light beam to be twisted and incident on the scanning lens, thereby increasing the wavefront aberration. Particularly, the optical performance is significantly deteriorated at the peripheral image height, the beam spot diameter is increased, and the image quality is improved. It becomes a factor to prevent.

ここで、図5を参照して斜入射光学系における走査線曲がりの発生について説明を加える。例えば、走査光学系を構成する走査レンズ、特に副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ(図5では第2走査レンズL2)の入射面の主走査方向の形状が、光偏向器(ポリゴンミラー)7の偏向反射面の光ビームの反射点を中心とする円弧形状でない限り、主走査方向のレンズ高さにより光偏向器7の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離は異なる。通常、走査レンズを前記形状にすることは、光学性能を維持する上で困難である。つまり、図5に示すように、通常の光ビームは、光偏向器7により偏向走査され、各像高にて主走査断面(図5(a))において、レンズ面に対し垂直入射することはなく、主走査方向にある入射角を持って入射する。また、図5(b)に示すように、副走査方向に角度を持っている(斜め入射されているため)ことにより、光偏向器7により偏向反射された光ビームは、像高により光偏向器7の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離は異なり、走査レンズへの副走査方向の入射高さが周辺に行くほど中心より高い位置、もしくは低い位置(光ビームの副走査方向にもつ角度の方向により異なる)に入射される。この結果、副走査方向に屈折力を持つ面を通過する際に、副走査方向に受ける屈折力が異なり走査線曲がりが発生してしまう。通常の水平入射であれば、偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離が異なっても、光ビームは走査レンズに対し水平に進行するため、走査レンズ上での副走査方向の入射位置が異なることはなく、走査線曲がりの発生が生じない。なお、図5では一般的な走査光学系を用いて説明しており、本発明に係る光束分割素子は図示していない。   Here, with reference to FIG. 5, the generation of the scanning line bending in the oblique incidence optical system will be described. For example, the shape of the incident surface of the scanning lens constituting the scanning optical system, particularly the scanning lens having a strong refractive power in the sub-scanning direction (second scanning lens L2 in FIG. 5) in the main scanning direction is an optical deflector (polygon mirror). The distance from the deflecting reflecting surface of the optical deflector 7 to the scanning lens incident surface varies depending on the lens height in the main scanning direction, unless the arc shape is centered on the reflecting point of the light beam on the deflecting reflecting surface 7). Usually, it is difficult to make the scanning lens in the above shape in order to maintain optical performance. That is, as shown in FIG. 5, a normal light beam is deflected and scanned by the optical deflector 7 and is perpendicularly incident on the lens surface at each image height in the main scanning section (FIG. 5A). Instead, it is incident with an incident angle in the main scanning direction. Further, as shown in FIG. 5B, the light beam deflected and reflected by the optical deflector 7 is deflected by the image height because it has an angle in the sub-scanning direction (because it is obliquely incident). The distance from the deflecting and reflecting surface of the device 7 to the incident surface of the scanning lens is different, and the incident height in the sub-scanning direction to the scanning lens is higher or lower than the center (having the light beam in the sub-scanning direction). Depending on the direction of the angle). As a result, when passing through a surface having refracting power in the sub-scanning direction, the refracting power received in the sub-scanning direction differs and scanning line bending occurs. In the case of normal horizontal incidence, the light beam travels horizontally with respect to the scanning lens even if the distance from the deflecting / reflecting surface to the scanning lens incidence surface is different. There is no occurrence of bending of the scanning line. Note that FIG. 5 is described using a general scanning optical system, and the light beam splitting element according to the present invention is not shown.

次に斜入射光学系における、波面収差劣化について説明する。先の説明の如く、走査光学系を構成する走査レンズ入射面の主走査方向の形状が、偏向反射面の光ビームの反射点を中心とする円弧形状でない限り、像高により光偏向器7の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離は異なる。通常、走査レンズを前記形状にすることは、光学性能を維持する上で困難である。つまり、通常の光ビームは、光偏向器7により偏向走査され、各像高にて主走査断面において、レンズ面に対し垂直入射することはなく、主走査方向にある入射角を持って入射する。
光偏向器7により偏向反射された光ビームの光束は、主走査方向にある幅を持っており、光束内で主走査方向の両端の光ビームは、光偏向器7の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離が異なり、副走査方向に角度を持っている(斜め入射されているため)ことにより、走査レンズにねじれた状態で入射することになる。この結果、波面収差が著しく劣化し、ビームスポット径が太る。図5(a)に示すように、主走査方向の入射角は、周辺像高に行くほどきつくなり、光束の主走査方向両端の光ビームの副走査方向の走査レンズへの入射位置は大きくずれるため、光束のねじれは大きくなり、周辺に行くほど波面収差の劣化によるビームスポット径の太りは大きくなる。
Next, the wavefront aberration deterioration in the oblique incidence optical system will be described. As described above, unless the shape in the main scanning direction of the entrance surface of the scanning lens constituting the scanning optical system is an arc shape centering on the reflection point of the light beam on the deflection reflection surface, The distance from the deflecting / reflecting surface to the scanning lens entrance surface is different. Usually, it is difficult to make the scanning lens in the above shape in order to maintain optical performance. That is, a normal light beam is deflected and scanned by the optical deflector 7 and does not enter the lens surface perpendicularly at each image height in the main scanning section, but with an incident angle in the main scanning direction. .
The light beam of the light beam deflected and reflected by the optical deflector 7 has a width in the main scanning direction, and the light beams at both ends in the main scanning direction in the light beam are scanned from the deflection reflection surface of the light deflector 7 to the scanning lens. Since the distance to the incident surface is different and has an angle in the sub-scanning direction (because it is obliquely incident), it is incident on the scanning lens in a twisted state. As a result, the wavefront aberration is significantly degraded and the beam spot diameter is increased. As shown in FIG. 5A, the incident angle in the main scanning direction becomes tighter toward the peripheral image height, and the incident positions of the light beams on both ends in the main scanning direction of the light beam on the scanning lens in the sub-scanning direction are greatly shifted. Therefore, the twist of the light beam increases, and the beam spot diameter increases due to the deterioration of the wavefront aberration toward the periphery.

そこで本発明においては、波面収差補正を主走査方向の周辺に向かい走査レンズに入射する光束の副走査方向の角度を射出時に大きくする特殊面にて行っている。
特殊面の一例として、共用レンズ(図5の第1走査レンズL1)の1面を、主走査方向に応じて副走査方向の曲率が変化する面で、且つ、同面の主走査方向の周辺に向かい負の屈折力が強くなる面で構成される面について説明する。
Therefore, in the present invention, wavefront aberration correction is performed on a special surface that increases the angle in the sub-scanning direction of the light beam incident on the scanning lens toward the periphery in the main scanning direction.
As an example of the special surface, one surface of the shared lens (first scanning lens L1 in FIG. 5) is a surface in which the curvature in the sub-scanning direction changes according to the main scanning direction, and the periphery of the same surface in the main scanning direction A surface constituted by a surface having a negative refractive power that increases toward the surface will be described.

先の説明の通り、走査レンズへの主走査方向の入射角は、周辺像高に行くほどきつくなり、光束のねじれは大きくなり、周辺像高に行くほど波面収差の劣化によるビームスポット径の太りは大きくなる。波面収差の劣化は、特に副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズへの入射時に、光束がねじれることにより大きく発生する。波面収差の補正のためには、前記副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズへの入射高さを補正し、被走査面上で一点に集光するようにする必要がある。このため、波面収差の補正を行うために用いる特殊面は、副走査方向に最も強い屈折力を持つ走査レンズ(図5の第2走査レンズL2)より、光偏向器側のレンズ(図5の第1走査レンズL1)に設けることが望ましい。第1走査レンズL1で周辺の光ビームを跳ね上げ、第2走査レンズL2の高い位置に入射させることで、波面収差の劣化(光束のねじれ)を補正可能となり、被走査面11で各光ビーム(同一光束内)を一点に集光することができる。   As described above, the incident angle in the main scanning direction to the scanning lens becomes tighter as the height of the peripheral image increases, the twist of the light beam increases, and as the height of the peripheral image increases, the beam spot diameter increases due to the deterioration of wavefront aberration. Becomes bigger. Deterioration of the wavefront aberration is greatly caused by twisting of the light beam when entering a scanning lens having a strong refractive power especially in the sub-scanning direction. In order to correct the wavefront aberration, it is necessary to correct the height of incidence on the scanning lens having a strong refractive power in the sub-scanning direction so that the light is condensed at one point on the surface to be scanned. For this reason, the special surface used for correcting the wavefront aberration is a lens (second scanning lens L2 in FIG. 5) on the optical deflector side from the scanning lens (second scanning lens L2 in FIG. 5) having the strongest refractive power in the sub-scanning direction. It is desirable to provide the first scanning lens L1). The first scanning lens L1 jumps up a peripheral light beam and makes it incident on a high position of the second scanning lens L2, thereby correcting the deterioration of wavefront aberration (twisting of the light beam). (Within the same light beam) can be condensed at one point.

上記の第1走査レンズL1の特殊面は以下の形状式で表されるが、この特殊面は、主走査方向に応じて副走査方向の曲率が変化する面で、且つ、同面の主走査方向の周辺に向かい負の屈折力が強くなる面である。ただし、この発明の内容は以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。   The special surface of the first scanning lens L1 is represented by the following shape formula. This special surface is a surface whose curvature in the sub-scanning direction changes according to the main scanning direction, and the main scanning of the same surface. It is a surface where the negative refractive power increases toward the periphery of the direction. However, the content of the present invention is not limited to the following shape formula, and the same surface shape can be specified using another shape formula.

第一走査レンズL1の特殊面の面形状は、光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をRY、光軸から主走査方向の距離をY、高次係数をA,B,C,D・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をRZとすると、以下の形状式によって表せる。   The surface shape of the special surface of the first scanning lens L1 includes the optical axis, and the paraxial radius of curvature in the “main scanning section”, which is a plane section parallel to the main scanning direction, is RY, and the distance in the main scanning direction from the optical axis. Is Y, higher order coefficients are A, B, C, D..., And RZ is the paraxial radius of curvature in the “sub-scanning cross section” orthogonal to the main scanning cross section.

X(Y,Z)=Y・Cm/{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)]}
+A・Y+B・Y+C・Y+D・Y10+E・Y12+・・・
+(Cs(Y)・Z)/{1+√[1-(Cs(Y)・Z)]}
但し、
Cm=1/RY
Cs(Y)=1/RZ+a・Y+b・Y+c・Y+d・Y+e・Y+f・Y
+g・Y+h・Y+i・Y+j・Y10・・・
とする。
X (Y, Z) = Y 2 · Cm / {1 + √ [1- (1 + K) · (Y · Cm) 2 ]}
+ A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 + E · Y 12 + ...
+ (Cs (Y) · Z 2 ) / {1 + √ [1- (Cs (Y) · Z) 2 ]}
However,
Cm = 1 / RY
Cs (Y) = 1 / RZ + a · Y + b · Y 2 + c · Y 3 + d · Y 4 + e · Y 5 + f · Y 6
+ G · Y 7 + h · Y 8 + i · Y 9 + j · Y 10.
And

前述のように、本特殊面は第1走査レンズL1に採用される。この特殊面は、主走査方向に応じて副走査方向の曲率が変化する面で、且つ、同面の主走査方向の周辺に向かい負の屈折力が強くなる面により、透過される光ビームは主走査方向周辺に向かい光ビームを副走査方向に跳ね上げることが可能となる。その結果、先に説明した如く副走査方向に強い屈折力を持つ第2走査レンズL2への副走査方向の入射高さを調整可能となり、良好に波面収差補正が実施可能となる。   As described above, this special surface is used for the first scanning lens L1. This special surface is a surface in which the curvature in the sub-scanning direction changes according to the main scanning direction, and the surface where the negative refractive power increases toward the periphery in the main scanning direction on the same surface, the transmitted light beam is It becomes possible to jump the light beam toward the periphery of the main scanning direction in the sub-scanning direction. As a result, as described above, the incident height in the sub-scanning direction to the second scanning lens L2 having a strong refractive power in the sub-scanning direction can be adjusted, and the wavefront aberration can be corrected satisfactorily.

前記説明の如く、光ビームの第2走査レンズL2への入射位置を変化させ波面収差補正を実施する場合、特殊面の光軸(基準軸)上を光ビームが通過する構成では、結像位置が変化するのみで、第2走査レンズL2への副走査方向の入射高さの調整を実施することは困難である。そこで、特殊面の主走査方向への副走査方向の曲率変化を用い、更に光ビームを基準軸外を透過させることにより、光ビームの進路を偏向可能となる。   As described above, when the wavefront aberration correction is performed by changing the incident position of the light beam on the second scanning lens L2, in the configuration in which the light beam passes on the optical axis (reference axis) of the special surface, the imaging position It is difficult to adjust the incident height in the sub-scanning direction to the second scanning lens L2 only by changing the above. Therefore, the path of the light beam can be deflected by using the change in curvature of the special surface in the main scanning direction in the sub-scanning direction and further transmitting the light beam off the reference axis.

次に、第1走査レンズL1に用いる共用レンズについて説明する。第1走査レンズL1に共用レンズを使用するメリットは、複数の被走査面(例えば図5(b)の感光体11Y,11M,11C,11K)に向かう光ビームごとに走査レンズを設ける場合に対し、走査レンズの枚数を減らすことができ、低コストな光走査装置が提供できるからである。光偏向器7に近い第1走査レンズL1を、異なる被走査面に向かう光ビームで共用し、斜め入射角をできるだけ小さく設定することで、波面収差の発生、走査線曲がりの発生を抑制する事が可能となる。波面収差は前記の特殊面で補正可能であるが、その補正量が小さいほうが良いことは言うまでも無い。斜め入射角を小さく設定するためには対向走査方式として、共用する光ビームの数を減らし、斜め入射角を小さくすることが有利である。しかし、全ての光ビームを共用することで、走査レンズの枚数は最も少なくすることができ、低コストに有利になる。これは走査光学系に求められるスペックによりどちらも選択可能である。   Next, a shared lens used for the first scanning lens L1 will be described. The advantage of using a shared lens for the first scanning lens L1 is that a scanning lens is provided for each light beam directed to a plurality of scanned surfaces (for example, the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K in FIG. 5B). This is because the number of scanning lenses can be reduced, and a low-cost optical scanning device can be provided. The first scanning lens L1 close to the optical deflector 7 is shared by the light beams directed to different scanned surfaces, and the oblique incident angle is set as small as possible, thereby suppressing the occurrence of wavefront aberration and scanning line bending. Is possible. Although wavefront aberration can be corrected by the special surface, it goes without saying that the correction amount should be small. In order to set the oblique incident angle small, it is advantageous to reduce the number of shared light beams and reduce the oblique incident angle as an opposed scanning method. However, by sharing all the light beams, the number of scanning lenses can be minimized, which is advantageous for low cost. Either of these can be selected according to the specifications required for the scanning optical system.

前記第1走査レンズL1を共有しない場合、異なる光源装置からの光ビーム毎、つまり異なる感光体11Y,11M,11C,11Kに向かう光ビーム毎に対応する走査レンズを副走査方向に並べて配置する必要がある。対向走査方式では少なくとも2段重ね、片側走査方式においては4段重ねが必要となる。この時、各走査レンズは、各光束に対応するレンズ面の有効範囲外にリブが必要となり、副走査方向に隣り合う光ビーム間の距離が離れて斜め入射角が増大し、光学性能の劣化が大きくなってしまう。斜め入射角を変えずに隣り合う光ビームの間隔を広げるためには、第1走査レンズL1を光偏向器7から遠ざける必要があり、特に主走査方向においては屈折力を上げる必要があるためレンズの肉厚が厚くなり、走査レンズが大型化しコストアップとなってしまう。更に、重ねるレンズの固定のための接着工程、精度良い位置決めなど、組み付けにおける課題も生じてしまう。   If the first scanning lens L1 is not shared, scanning lenses corresponding to each light beam from different light source devices, that is, for each light beam directed to different photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K must be arranged in the sub-scanning direction. There is. In the counter scanning method, at least two steps are required, and in the one-sided scanning method, four steps are required. At this time, each scanning lens requires a rib outside the effective range of the lens surface corresponding to each light beam, the distance between adjacent light beams in the sub-scanning direction increases, the oblique incident angle increases, and the optical performance deteriorates. Will become bigger. In order to widen the interval between adjacent light beams without changing the oblique incident angle, it is necessary to move the first scanning lens L1 away from the optical deflector 7, and in particular, it is necessary to increase the refractive power in the main scanning direction. As a result, the scanning lens increases in size and costs. Furthermore, there are also problems in assembling such as an adhesion process for fixing the lenses to be overlapped and accurate positioning.

また、共有されたレンズを一体的に成形することで部品点数を減らすことができ、部品間のばらつきを小さく抑えることが可能となる。例えば、図5(b)のような片側走査方式においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各被走査面としての感光体11Y,11M,11C,11Kに向かう光ビームの全てを単一のレンズで共有することで走査レンズを大幅に減らすことが可能となる。また、対向走査方式においては、図9に示すように2色分の光ビームで第1走査レンズL1を共有することで走査レンズの数を減らすことができる。つまり、各色に対応する光ビーム間での部品公差のばらつきを低減でき、各色間で安定した光学性能を得ることができる。また、本発明の如く、第1走査レンズL1を共用し、共用レンズの副走査方向の基準軸外を複数の光ビームが透過する構成とすることで、後に説明する前記特殊面の効果により、波面収差の補正が可能となる。   In addition, by integrally molding the shared lens, the number of parts can be reduced, and variations among parts can be suppressed to a small value. For example, in the one-side scanning method as shown in FIG. 5B, the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11C as scanning surfaces of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are used. By sharing all of the light beam directed to 11K with a single lens, the number of scanning lenses can be greatly reduced. In the opposed scanning method, as shown in FIG. 9, the number of scanning lenses can be reduced by sharing the first scanning lens L1 with light beams for two colors. That is, variation in component tolerances between the light beams corresponding to the respective colors can be reduced, and stable optical performance can be obtained between the respective colors. Further, as in the present invention, the first scanning lens L1 is shared, and a plurality of light beams are transmitted outside the reference axis in the sub-scanning direction of the shared lens. Wavefront aberration can be corrected.

なお、先に述べたように、特殊面には基準軸外に光ビームを透過させる必要があり、共用レンズに特殊面を用いることで、斜入射光学系で課題となる波面収差補正を達成できるだけでなく、コンパクトな光学系、低コストな光学系の達成も可能となる。また、レンズ枚数が低減されることで、部品ばらつきの影響を低減でき、安定した光学性能を実現することが可能となる。   As described above, the special surface needs to transmit the light beam outside the reference axis, and by using the special surface for the shared lens, it is possible to achieve wavefront aberration correction that is a problem in the oblique incidence optical system. In addition, a compact optical system and a low-cost optical system can be achieved. Further, by reducing the number of lenses, it is possible to reduce the influence of component variations and to realize stable optical performance.

[実施例3(第4、第5、第6の手段の実施例)]
共通の光源1−1(または1−2)から分割された光ビームは、前記光偏向器7の多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し各々副走査方向に異なる符合の角度を持ち、共通の光源から光束分割手段により光ビームの進路が偏向され分割される光ビームの、前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対する副走査方向の角度は、光束分割手段により光ビームの進路が偏向されない光ビームの前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対する副走査方向の角度より小さいことが望ましい。
[Example 3 (Examples of the fourth, fifth, and sixth means)]
The light beams split from the common light source 1-1 (or 1-2) have different signs in the sub-scanning direction with respect to the normal lines of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b of the optical deflector 7. The angle of the light beam having an angle and the beam path being deflected by the beam splitting means from a common light source in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the polygonal mirrors 7a and 7b is the beam flux. It is desirable that the angle of the light beam whose beam path is not deflected by the dividing means is smaller than the angle in the sub-scanning direction with respect to the normal of the polygonal mirrors 7a and 7b.

そこで本実施例では、図6に示すように光束分割手段として光束分割素子4を用いた構成とし、全ての光ビームを多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し副走査方向に角度を持たせて入射させる。ここでは、片側走査方式を用いて説明する。この時、共通の光源1−1(または1−2)から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対し各々副走査方向に異なる符合(+または−)の角度を持たせることで、光偏向器7の多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bにより偏向反射された各々の光ビームにおいて、多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対する副走査方向の角度を最も小さく設定可能となる。つまり、例えば図6(b)に示すように、光源1−1からの光ビームは、副走査方向に図中反時計回りに大きな角度を、分割された光ビームは時計回りに小さな角度を持っている。このため光偏向器7の多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bによる偏向反射後の副走査方向に隣接する光ビーム間の間隔は図6(c)に示すようになり、各々対応する被走査面に分離され折り返されるためのミラーの設置スペースが必要となる。このため、各光ビームは光偏向器7より反射、射出される際に隣接する光ビームの副走査方向の間隔が広がるように設定されることが、前記副走査方向の角度を小さく設定しつつ、隣接する光ビーム間の間隔を各々対応する被走査面に分離され折り返されるためのミラーの設置スペースを確保するために必要となる。本来、中心の2つの光ビームは水平であることが前記副走査方向の角度を最も小さくすることが可能となるが、前に説明した如く光源への戻り光が発生し画像劣化が生じるため全ての光ビームが副走査方向に角度を持つことが望ましい。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the light beam dividing element 4 is used as the light beam dividing means, and all the light beams are sub-scanned with respect to the normal lines of the polygonal mirrors 7a and 7b. Is incident at an angle. Here, a description will be given using the one-side scanning method. At this time, the light beams split from the common light source 1-1 (or 1-2) have different signs (+ or different) in the sub-scanning direction with respect to the normal lines of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b. With the angle of −), the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b can be used in the respective light beams deflected and reflected by the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b of the optical deflector 7. The angle in the sub-scanning direction with respect to the line can be set to the smallest. That is, for example, as shown in FIG. 6B, the light beam from the light source 1-1 has a large angle counterclockwise in the figure in the sub-scanning direction, and the divided light beam has a small angle clockwise. ing. For this reason, the interval between the light beams adjacent in the sub-scanning direction after deflection reflection by the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b of the optical deflector 7 is as shown in FIG. A mirror installation space for separating and folding the scanning surface is required. For this reason, when each light beam is reflected and emitted from the optical deflector 7, the interval between the adjacent light beams in the sub-scanning direction is set to be widened, while the angle in the sub-scanning direction is set small. The space between adjacent light beams is required to secure a mirror installation space for separating and folding back to the corresponding scanned surfaces. Originally, it is possible to minimize the angle in the sub-scanning direction because the center two light beams are horizontal, but as described above, since light returning to the light source is generated and image degradation occurs, all It is desirable that the light beam has an angle in the sub-scanning direction.

さらに、共通の光源1−1(または1−2)から光束分割素子4により光ビームの進路が偏向され分割される光ビームの、前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対する副走査方向の角度は、光束分割素子4により光ビームの進路が偏向されない光ビームの前記多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bの法線に対する副走査方向の角度より小さく設定するのが良い。副走査方向の角度変化が光学性能に与える影響は大きく、その角度が大きいほど光学性能劣化は大きくなる。そこで本発明では、光束分割素子4のハーフミラーなどで折り返される側の光ビームの副走査方向の角度を小さく設定し、公差による変動項目が増えた場合にも光学性能の劣化を小さくすることを達成している。   Further, the light beam whose path is deflected and split by the light beam splitter 4 from the common light source 1-1 (or 1-2) with respect to the normal lines of the polygonal mirrors 7a and 7b. The angle in the sub-scanning direction is preferably set smaller than the angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b of the light beam whose beam path is not deflected by the light beam splitting element 4. . The influence of the angle change in the sub-scanning direction on the optical performance is large, and the larger the angle is, the larger the optical performance deterioration is. Therefore, in the present invention, the angle in the sub-scanning direction of the light beam that is folded back by the half mirror of the light beam splitting element 4 is set to be small, and the deterioration of the optical performance is reduced even when the variation items due to tolerance increase. Have achieved.

また、タンデム対応の光走査装置においては、通常4つの感光体11Y,11M,11C,11Kに対応するために、光源を複数(本実施例では2つ)持ち、各々の光源1−1,1−2からの光ビームは、副走査方向に対称な角度で対応する共通の回転軸の多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bに入射する構成であることが望ましい。本構成により、図7の如く、走査レンズへの入射が光軸に対し副走査方向に対称な形状となり同一の特殊面による波面収差補正が可能となる。もちろん、各光ビーム毎、または、例えば図8(a)または(b)に示すように、光軸に対し副走査方向の上側(2ビーム)と、下側(2ビーム)、もしくは、上段外側と内側(2ビーム)、下段外側と内側(2ビーム)で特殊面を分割しても良い。   In addition, the tandem-compatible optical scanning device usually has a plurality of light sources (two in this embodiment) in order to correspond to the four photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K, and each of the light sources 1-1 and 1 is provided. It is desirable that the light beam from -2 is incident on multiple reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b having a common rotation axis corresponding to an angle symmetrical to the sub-scanning direction. With this configuration, as shown in FIG. 7, the incident light to the scanning lens is symmetrical with respect to the optical axis in the sub-scanning direction, and wavefront aberration correction using the same special surface is possible. Of course, for each light beam or, for example, as shown in FIG. 8A or 8B, the upper side (2 beams) and the lower side (2 beams) in the sub-scanning direction with respect to the optical axis, or the upper stage outside And the inside (2 beams), the lower surface outside and inside (2 beams) may be divided.

ここまでは、2枚構成の走査レンズ(第1走査レンズL1と第2走査レンズL2)を例に挙げて説明したが、1枚構成の走査レンズの場合は副走査方向に最も強い屈折力を持つ面より光偏向器側に特殊面を設ければ同様の効果が得られる。
また、光偏向器7に近い走査レンズに特殊面を形成することで、特に主走査方向の光束幅が広いため、特殊面の形状設定、波面収差の補正が良好に達成可能となる。波面収差補正のためには、光束内での光線の副走査方向の角度を偏向する必要がある。前に説明したように、特殊面により補正(光線の副走査方向の偏向)を実施するわけだが、光束の幅が小さいとその補正は困難になる。つまり、主走査方向の光束幅が絞られている位置、つまり被走査面(感光体)に近い位置に特殊面を導入しても、光束の方向を変えることはできるが、光束内の光線を副走査方向に偏向することは難しい。
Up to this point, the description has been given by taking the two-lens scanning lens (the first scanning lens L1 and the second scanning lens L2) as an example. However, in the case of the one-lens scanning lens, the strongest refractive power in the sub-scanning direction The same effect can be obtained if a special surface is provided on the side of the optical deflector with respect to the surface.
In addition, by forming a special surface on the scanning lens close to the optical deflector 7, the light beam width in the main scanning direction is particularly wide, so that the shape setting of the special surface and the correction of wavefront aberration can be satisfactorily achieved. In order to correct the wavefront aberration, it is necessary to deflect the angle of the light beam in the sub-scanning direction within the light beam. As described above, correction (deflection of the light beam in the sub-scanning direction) is performed using a special surface. However, if the width of the light beam is small, the correction becomes difficult. In other words, even if a special surface is introduced at a position where the light beam width in the main scanning direction is narrowed, that is, a position close to the surface to be scanned (photosensitive member), the direction of the light beam can be changed. It is difficult to deflect in the sub-scanning direction.

つまり、光偏向器に最も近い走査レンズを複数の光ビームで共用し、その入射面に特殊面を用いることが、良好な波面収差補正、安定した光学性能、低コストな光走査装置を実現する上で最も望ましいこととなる。しかし、本発明は本実施例に限られるものではなく、同様の効果が得られれば、本発明の範疇である。   In other words, the scanning lens closest to the optical deflector is shared by a plurality of light beams, and a special surface is used for the incident surface, thereby realizing good wavefront aberration correction, stable optical performance, and a low-cost optical scanning device. Would be the most desirable above. However, the present invention is not limited to the present embodiment, and is within the scope of the present invention as long as similar effects can be obtained.

[実施例4(第2の手段の別の実施例)
次に第1走査レンズL1の特殊面の別の実施例について説明する。副走査方向にパワーを持たず、主走査方向に副走査方向のチルト偏芯量が異なる面(以下、特殊チルト面)を用いることで、実施例2で説明した特殊面と同様の効果が得られる。
第1走査レンズL1の特殊面の面形状は、以下の形状式による。ただし、この発明の内容は以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。
[Embodiment 4 (Another embodiment of the second means)
Next, another embodiment of the special surface of the first scanning lens L1 will be described. By using a surface having no power in the sub-scanning direction and having a different amount of tilt eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction (hereinafter referred to as a special tilt surface), the same effect as the special surface described in the second embodiment is obtained. It is done.
The surface shape of the special surface of the first scanning lens L1 is according to the following shape formula. However, the content of the present invention is not limited to the following shape formula, and the same surface shape can be specified using another shape formula.

第1走査レンズL1の特殊面の面形状は、光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をRY、光軸から主走査方向の距離をY、高次係数をA,B,C,D・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をRZとすると、以下の形状式によって表せる。   The surface shape of the special surface of the first scanning lens L1 includes the optical axis, and the paraxial radius of curvature in the “main scanning section” which is a plane section parallel to the main scanning direction is RY, and the distance in the main scanning direction from the optical axis Is Y, higher order coefficients are A, B, C, D..., And RZ is the paraxial radius of curvature in the “sub-scanning cross section” orthogonal to the main scanning cross section.

X(Y,Z)=Y・Cm/{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)]}
+A・Y+B・Y+C・Y+D・Y10+E・Y12+・・・
+(Cs(Y)・Z)/{1+√[1-(Cs(Y)・Z)]}
+(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Z
但し、
Cm=1/RY
Cs(Y)=1/RZ
とする。
なお、(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Zは、チルト量を表す部分であり、チルト量を持たないときは、F0,F1,F2,・・・は全て0である。また、F1,F2,・・・が0で無いとき、チルト量は、主走査方向に変化することになる。
X (Y, Z) = Y 2 · Cm / {1 + √ [1- (1 + K) · (Y · Cm) 2 ]}
+ A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 + E · Y 12 + ...
+ (Cs (Y) · Z 2 ) / {1 + √ [1- (Cs (Y) · Z) 2 ]}
+ (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z
However,
Cm = 1 / RY
Cs (Y) = 1 / RZ
And
Incidentally, (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z is a moiety represents a tilt amount, when no tilt amount, F0, F1, F2, · · · is All are zero. When F1, F2,... Are not 0, the tilt amount changes in the main scanning direction.

さらに、第1走査レンズL1の特殊チルト面の副走査方向の形状を曲率を持たない平面形状としている理由について説明する。
副走査方向に曲率を付けた場合、副走査方向の高さ毎に主走査方向の形状が大きく変化し、温度変動、光学素子の組み付け誤差により副走査方向に光ビームの入射位置がずれた場合に倍率誤差変動が大きく発生し、カラー機においては、各色間でのビームスポット位置がずれ、色ずれが発生してしまう。そこで、本発明の如く特殊面の副走査方向の面形状は、曲率を持たない平面形状とすることで、副走査方向の高さ毎に主走査方向の形状誤差を小さくでき、副走査方向に光ビームの入射位置がずれた場合の倍率誤差変動を小さくすることができ、色ずれの発生を抑えることができる。
Furthermore, the reason why the shape of the special tilt surface of the first scanning lens L1 in the sub-scanning direction is a planar shape having no curvature will be described.
When curvature is added in the sub-scanning direction, the shape in the main-scanning direction changes greatly for each height in the sub-scanning direction, and the incident position of the light beam shifts in the sub-scanning direction due to temperature fluctuations and optical element assembly errors In the color machine, the beam spot position shifts between the colors and the color shift occurs. Therefore, as in the present invention, the surface shape of the special surface in the sub-scanning direction is a planar shape having no curvature, so that the shape error in the main scanning direction can be reduced for each height in the sub-scanning direction, and The variation in magnification error when the incident position of the light beam is deviated can be reduced, and the occurrence of color misregistration can be suppressed.

実際には、特殊面を用いることで主走査形状は副走査方向の高さにより変化するが、その量は僅かであり、副走査方向に曲率を付けた場合に比べ主走査形状の変化を小さくできる。この結果、温度分布発生による光ビーム間での倍率変動の差は小さくでき、同期を取ることで書き出し位置と書き終わり位置を各光ビームで一致させたときの中間像高での色ずれを低減することができる。   Actually, the main scanning shape changes depending on the height in the sub-scanning direction by using a special surface, but the amount is small, and the change in the main scanning shape is smaller than when a curvature is added in the sub-scanning direction. it can. As a result, the difference in magnification fluctuation between the light beams due to the temperature distribution can be reduced, and by synchronizing, the color shift at the intermediate image height when the writing position and the writing end position are matched with each light beam is reduced. can do.

また、図7(b)に示すが如く、入射光線が副走査方向にシフトした場合、特殊面は屈折力を持たないため光線の進行方向もシフトするのみで、その方向の変化は小さい。副走査方向に曲率を持つ、つまり屈折力を持つ面では、図7(a)の如く、入射光線が副走査方向にシフトした場合、屈折力が変わることにより光線の進行方向が変わる。各像高でこの進行方向の変化量が異なると、走査線曲がりが大きく発生してしまう。また、光束のスキューが発生し波面収差の劣化、ビームスポット径の劣化が生じる。以上の理由から、特殊面における副走査方向の形状は、曲率を持たない平面形状とする必要がある。   Further, as shown in FIG. 7B, when the incident light beam is shifted in the sub-scanning direction, the special surface does not have a refractive power, so only the traveling direction of the light beam is shifted, and the change in the direction is small. On a surface having a curvature in the sub-scanning direction, that is, having a refractive power, as shown in FIG. 7A, when the incident light beam is shifted in the sub-scanning direction, the traveling direction of the light beam is changed by changing the refractive power. If the amount of change in the advancing direction is different at each image height, the scanning line is greatly bent. In addition, a skew of the light flux occurs, which causes deterioration of wavefront aberration and beam spot diameter. For the above reasons, the shape in the sub-scanning direction on the special surface needs to be a planar shape having no curvature.

本特殊面を共用レンズに採用する場合は、光ビーム毎に特殊面を設定することが望ましい。実施例2の特殊面では曲率を持つ面であったため、走査レンズに入射する副走査方向の角度が異なっても入射高さも異なるため同一の面での波面収差補正が可能であった。また、副走査断面を非円弧形状とすれば、より良好な補正が可能となった。しかし、本実施例では、共通の特殊面では副走査方向の角度ごとに最適な副走査方向のチルト量の設定が困難である。
そこで、図9に示すような対向走査方式の光走査装置の走査レンズL1に本特殊面を採用することで、2段の特殊面を用いればよく、低コストな走査レンズで対応可能となる。また、このときは、同一の光源1−1(または1−2)から光束分割素子4で分割される各光ビームは同じ角度でも構わない。また、走査レンズL1も一体に限る物ではなく、2段重ねによる物でも構わない。
もちろん、図5(b)に示したような片側走査方式の光走査装置においても、第1走査レンズL1に各光ビーム毎の特殊面を設定しても構わない。
When this special surface is used for a shared lens, it is desirable to set a special surface for each light beam. Since the special surface of Example 2 is a surface having a curvature, even if the angle in the sub-scanning direction incident on the scanning lens is different, the incident height is also different, so that the wavefront aberration can be corrected on the same surface. Further, if the sub-scanning cross section has a non-arc shape, a better correction can be made. However, in this embodiment, it is difficult to set an optimum tilt amount in the sub-scanning direction for each angle in the sub-scanning direction on a common special surface.
Therefore, by adopting this special surface for the scanning lens L1 of the optical scanning apparatus of the counter scanning type as shown in FIG. 9, it is sufficient to use a two-stage special surface, and a low-cost scanning lens can be used. In this case, the light beams divided by the light beam splitter 4 from the same light source 1-1 (or 1-2) may have the same angle. Further, the scanning lens L1 is not limited to one, but may be a two-layered one.
Of course, even in the one-side scanning type optical scanning apparatus as shown in FIG. 5B, a special surface for each light beam may be set on the first scanning lens L1.

[実施例5(第7の手段の実施例)]
斜入射光学系のもう一つの課題となる走査線曲がりについては、第1走査レンズ(共用レンズ)L1を通過後に、異なる被走査面(感光体11Y,11M,11C,11K)に向かう光ビームごとに配置される第2走査レンズL2により補正可能である。
例えば、図5(b)に示すような、異なる被走査面(感光体11Y,11M,11C,11K)に向かう光ビームごとに配置される第2走査レンズL2を、副走査方向にシフト偏芯しても良いし、チルト偏芯してもよい。このようなことにより、走査線曲がりが改善されるのは公知である。なお、走査線曲がりの発生については、前述したためここでは割愛する。
[Example 5 (Example of the seventh means)]
Regarding scanning line bending, which is another problem of the oblique incidence optical system, after passing through the first scanning lens (common lens) L1, each light beam directed to different scanning surfaces (photosensitive members 11Y, 11M, 11C, and 11K). Can be corrected by the second scanning lens L2.
For example, as shown in FIG. 5B, the second scanning lens L2 arranged for each light beam directed to different scanned surfaces (photosensitive members 11Y, 11M, 11C, and 11K) is shifted in the sub-scanning direction. Alternatively, tilt eccentricity may be performed. It is known that the scanning line bending is improved by this. Note that the occurrence of scanning line bending is omitted here since it has been described above.

本発明によれば、複数の光源装置からの光ビーム毎に配置されるレンズの少なくとも1面を主走査方向に副走査方向のシフト偏芯量が異なる面とすることで、主走査方向、つまり各像高における像点位置を副走査方向に補正し、前記走査線曲がりの補正を可能としている。
前記面を用いることで、光ビームの進路を副走査方向に変化させることができる。つまり、副走査方向のシフト偏芯量を主走査方向に最適に与えることで、主走査方向に走査される光ビームを所望の方向(副走査)に偏向可能となり、走査線曲がりを補正することが可能となる。
According to the present invention, at least one surface of a lens arranged for each light beam from a plurality of light source devices is a surface having a different amount of shift eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction, that is, in the main scanning direction. The position of the image point at each image height is corrected in the sub-scanning direction, and the scanning line bending can be corrected.
By using the surface, the path of the light beam can be changed in the sub-scanning direction. That is, by optimally providing the shift eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction, the light beam scanned in the main scanning direction can be deflected in a desired direction (sub-scanning), and the scanning line bending is corrected. Is possible.

走査線曲がりを補正するための面は、最も被走査面側の走査レンズ(図5では第2走査レンズL2)に使用することが望ましい。光束は被走査面11(感光体11Y,11M,11C,11K)に近づく程その大きさ(光束径)は小さくなる。このため、走査線曲がり補正のために光束の進行方向を変化させても光束内への影響は小さく、光偏向器7に近い走査レンズ(図5では第1走査レンズL1)の特殊面で波面収差を補正した状態を劣化させることを防ぐことができる(補正後の光束を大きくスキューさせ波面を乱すことはない)。
つまり、波面収差補正のためには、光束径が大きく光束内の光ビームの進行方向を補正しやすい光偏向器7に近い走査レンズ(図5では第1走査レンズL1)が有効となる。
更に、被走査面11に近い走査レンズ(図5では第2走査レンズL2)では、各像高に向かう光ビームがより分離されており、隣り合う光ビームの重なりが小さい。このため、副走査方向のシフト偏芯量を細かく設定可能で、走査線曲がりの補正を良好に補正することが可能となる。
The surface for correcting the scanning line bending is desirably used for the scanning lens closest to the surface to be scanned (second scanning lens L2 in FIG. 5). As the light beam approaches the scanned surface 11 (photosensitive members 11Y, 11M, 11C, and 11K), the size (light beam diameter) decreases. For this reason, even if the traveling direction of the light beam is changed for correcting the scanning line bending, the influence on the light beam is small, and the wavefront is generated on the special surface of the scanning lens (first scanning lens L1 in FIG. 5) close to the optical deflector 7. It is possible to prevent the aberration-corrected state from being deteriorated (the corrected light flux is greatly skewed and the wavefront is not disturbed).
That is, for correcting the wavefront aberration, a scanning lens (first scanning lens L1 in FIG. 5) close to the optical deflector 7 having a large beam diameter and easy to correct the traveling direction of the light beam in the beam is effective.
Furthermore, in the scanning lens close to the scanning surface 11 (second scanning lens L2 in FIG. 5), the light beams directed to the respective image heights are further separated, and the overlapping of the adjacent light beams is small. For this reason, it is possible to finely set the shift eccentricity in the sub-scanning direction, and it is possible to satisfactorily correct the scanning line bending correction.

被走査面11に近い走査レンズ(図5では第2走査レンズL2)の面形状について説明を加える。この走査レンズの面形状は、以下の形状式による。ただし、この発明の内容は以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。
この走査レンズの面形状は、光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をRY、光軸から主走査方向の距離をY、高次係数をA,B,C,D・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をRZとすると、以下の形状式によって表せる。
The surface shape of the scanning lens (second scanning lens L2 in FIG. 5) close to the scanned surface 11 will be described. The surface shape of the scanning lens is according to the following shape formula. However, the content of the present invention is not limited to the following shape formula, and the same surface shape can be specified using another shape formula.
The surface shape of this scanning lens includes the optical axis, and the paraxial radius of curvature in the “main scanning section”, which is a flat section parallel to the main scanning direction, is RY, the distance from the optical axis to the main scanning direction is Y, and higher order If the coefficients are A, B, C, D... And the paraxial radius of curvature in the “sub-scanning cross section” orthogonal to the main scanning cross section is RZ, it can be expressed by the following shape formula.

X(Y,Z)=Y・Cm/{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)]}
+A・Y+B・Y+C・Y+D・Y10+E・Y12+・・・
+(Cs(Y)・[Z-Z0(Y)])/{1+√[1-Cs(Y)・(Z-Z0(Y))]}
+(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Z
但し、
Cm=1/RY
Cs(Y)=1/RZ+a・Y+b・Y+c・Y+d・Y+e・Y+f・Y
+g・Y+h・Y+i・Y+j・Y10・・・
Z0(Y)=D0+D1・Y+D2・Y+D3・Y+D4・Y+・・・
とする。
X (Y, Z) = Y 2 · Cm / {1 + √ [1- (1 + K) · (Y · Cm) 2 ]}
+ A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 + E · Y 12 + ...
+ (Cs (Y). [Z-Z0 (Y)] 2 ) / {1 + √ [1-Cs (Y) 2. (Z-Z0 (Y)) 2 ]}
+ (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z
However,
Cm = 1 / RY
Cs (Y) = 1 / RZ + a · Y + b · Y 2 + c · Y 3 + d · Y 4 + e · Y 5 + f · Y 6
+ G · Y 7 + h · Y 8 + i · Y 9 + j · Y 10.
Z0 (Y) = D0 + D1 · Y + D2 · Y 2 + D3 · Y 3 + D4 · Y 4 + ···
And

なお、(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Zは、チルト量を表す部分であり、チルト量を持たないときは、F0,F1,F2,・・・は全て0である。また、F1,F2,・・・が0で無いとき、チルト量は、主走査方向に変化することになる。
Z0(Y)=D0+D1・Y+D2・Y+D3・Y+D4・Y+・・・は、副走査方向のシフト量を表す部分であり、Dの係数を持つ場合、シフト量は、主走査方向に変化することになる。
Cs(Y)=1/RZ+a・Y+b・Y+c・Y+d・Y+e・Y+f・Y
+g・Y+h・Y+i・Y+j・Y10・・・
は、主走査方向に副走査方向の曲率が変化することを意味する。
Incidentally, (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z is a moiety represents a tilt amount, when no tilt amount, F0, F1, F2, · · · is All are zero. When F1, F2,... Are not 0, the tilt amount changes in the main scanning direction.
Z0 (Y) = D0 + D1 · Y + D2 · Y 2 + D3 · Y 3 + D4 · Y 4 +... Represents a shift amount in the sub-scanning direction. Will change direction.
Cs (Y) = 1 / RZ + a · Y + b · Y 2 + c · Y 3 + d · Y 4 + e · Y 5 + f · Y 6
+ G · Y 7 + h · Y 8 + i · Y 9 + j · Y 10.
Means that the curvature in the sub-scanning direction changes in the main scanning direction.

但し、副走査方向の形状が平面の場合、シフト偏芯しても(Dの係数を設定しても)面形状は変わらない。このときは、本発明の範疇ではない。
すなわち走査光学系は、複数の光源装置からの光ビーム毎に配置される被走査面に近い走査レンズ(図5では第2走査レンズL2)の少なくとも1面を前記主走査方向に副走査方向のシフト偏芯量が異なる面とすることで、良好な走査線曲がり補正が可能となる。
However, when the shape in the sub-scanning direction is a plane, the surface shape does not change even if the shift is decentered (even if the coefficient of D is set). At this time, it is not within the scope of the present invention.
That is, the scanning optical system has at least one surface of the scanning lens (second scanning lens L2 in FIG. 5) close to the surface to be scanned arranged for each light beam from the plurality of light source devices in the main scanning direction in the sub scanning direction. By making the surfaces different in shift eccentricity, it is possible to correct the scanning line bending favorably.

[実施例6(第8の手段の実施例)]
次に走査線曲がり補正の別の実施例について説明する。母線湾曲面の変わりに、副走査方向にパワーを持たず、主走査方向に副走査方向のチルト偏芯量が異なる面(以下特殊チルト面)を用いることで、より良好に走査線曲がりの補正が可能となる。
すなわち、主走査方向に副走査方向のチルト偏芯量を変化させることで、光ビームの進路を副走査方向に変化させることができる。このチルト量を主走査方向に異ならせ最適に与えることで、主走査方向に走査される光ビームを所望の方向(副走査)に偏向可能となり、走査線曲がりを補正可能となる。先の実施例3で説明した、母線湾曲面と同様に、特殊チルト面も最も被走査面側の走査レンズに使用することが望ましい。その理由は、前述の実施例5で述べたとおりであるため、ここでは説明を割愛する。
[Embodiment 6 (Embodiment of Eighth Means)]
Next, another example of scanning line curve correction will be described. By using a surface that does not have power in the sub-scanning direction but has a different amount of tilt eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction (hereinafter referred to as a special tilt surface) instead of the curved surface of the bus line, scanning line bending can be corrected more effectively. Is possible.
That is, the path of the light beam can be changed in the sub-scanning direction by changing the tilt eccentricity in the sub-scanning direction in the main scanning direction. By optimally varying the tilt amount in the main scanning direction, the light beam scanned in the main scanning direction can be deflected in a desired direction (sub-scanning), and the scanning line bending can be corrected. Similar to the bus curve surface described in the third embodiment, it is desirable to use the special tilt surface for the scanning lens closest to the surface to be scanned. The reason is as described in the above-described fifth embodiment, and therefore the description is omitted here.

特殊チルト面の面形状は、以下の形状式による。ただし、この発明の内容は以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。
特殊チルト面の面形状は、光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をRY、光軸から主走査方向の距離をY、高次係数をA,B,C,D・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をRZとすると、以下の形状式によって表せる。
The surface shape of the special tilt surface is according to the following shape formula. However, the content of the present invention is not limited to the following shape formula, and the same surface shape can be specified using another shape formula.
The surface shape of the special tilt surface includes the optical axis and the paraxial radius of curvature in the “main scanning section”, which is a flat section parallel to the main scanning direction, is RY, the distance from the optical axis to the main scanning direction is Y, and higher order If the coefficients are A, B, C, D... And the paraxial radius of curvature in the “sub-scanning cross section” orthogonal to the main scanning cross section is RZ, it can be expressed by the following shape formula.

X(Y,Z)=Y・Cm/{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)]}
+A・Y+B・Y+C・Y+D・Y10+E・Y12+・・・
+(Cs(Y)・Z)/{1+√[1-(Cs(Y)・Z)]}
+(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Z
但し、
Cm=1/RY
Cs(Y)=1/RZ
とする。
X (Y, Z) = Y 2 · Cm / {1 + √ [1- (1 + K) · (Y · Cm) 2 ]}
+ A · Y 4 + B · Y 6 + C · Y 8 + D · Y 10 + E · Y 12 + ...
+ (Cs (Y) · Z 2 ) / {1 + √ [1- (Cs (Y) · Z) 2 ]}
+ (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z
However,
Cm = 1 / RY
Cs (Y) = 1 / RZ
And

なお、(F0+F1・Y+F2・Y+F3・Y+F4・Y+・・)Zは、チルト量を表す部分であり、チルト量を持たないときは、F0,F1,F2,・・・は全て0である。また、F1,F2,・・・が0で無いとき、チルト量は、主走査方向に変化することになる。
さらに、特殊チルト面の副走査方向の形状を曲率を持たない平面形状としている理由については前述のとおりなので説明は割愛する。
Incidentally, (F0 + F1 · Y + F2 · Y 2 + F3 · Y 3 + F4 · Y 4 + ··) Z is a moiety represents a tilt amount, when no tilt amount, F0, F1, F2, · · · is All are zero. When F1, F2,... Are not 0, the tilt amount changes in the main scanning direction.
Further, the reason why the special tilt surface in the sub-scanning direction is a planar shape having no curvature is the same as described above, and the description thereof will be omitted.

[実施例7(第9の手段の実施例)]
近年、光走査装置、画像形成装置の高速化、高密度化が進んでいる。光偏向器7としてポリゴンスキャナを使う場合、多面の反射鏡(ポリゴンミラー)7a,7bを高速で回転させることで、高速化、高密度化への対応は可能である。しかし、回転数には限界があり、ポリゴンスキャナの回転数を上げることなく高速化、高密度化を図る手段として、本発明では複数の光ビームで同一の被走査面を走査する。
Example 7 (Example of Ninth Means)
In recent years, optical scanners and image forming apparatuses have been increased in speed and density. When a polygon scanner is used as the optical deflector 7, it is possible to cope with high speed and high density by rotating the multi-surface reflecting mirrors (polygon mirrors) 7a and 7b at high speed. However, the number of rotations is limited, and the present invention scans the same surface to be scanned with a plurality of light beams as means for increasing the speed and density without increasing the number of rotations of the polygon scanner.

本発明に係る光走査装置において、光源を、例えば複数の発光点を有する半導体レーザアレイや、単数の発光点もしくは複数の発光点を有する光源を複数用いたマルチビーム光源装置とし、複数の光ビームを感光体表面に同時に走査するように構成するとよい。こうすることにより、高速化、高密度化を図った光走査装置および画像形成装置を構成することができ、かかる光走査装置および画像形成装置を構成した場合も、これまで説明してきた効果と同様の効果を得ることができる。   In the optical scanning device according to the present invention, the light source is, for example, a semiconductor laser array having a plurality of light emission points, a multi-beam light source device using a single light emission point or a plurality of light sources having a plurality of light emission points, and a plurality of light beams. May be configured to simultaneously scan the surface of the photoconductor. By doing so, it is possible to configure an optical scanning device and an image forming apparatus that are increased in speed and density, and even when such an optical scanning device and an image forming apparatus are configured, the same effects as described above are obtained. The effect of can be obtained.

ここで、一例として交差方式マルチビーム光源装置について説明する。図10はマルチビーム光源装置を構成する光源ユニットの一例を示す分解斜視図である。
図10において、光源である2つの半導体レーザ(LD)403,404は、各々ベース部材405に形成された嵌合孔405−1,405−2にベース部材の裏側から個別に嵌合されている。上記嵌合孔405−1,405−2は主走査方向に所定角度、本実施形態では約1.5°微小に傾斜していて、この嵌合孔に嵌合された半導体レーザ403,404も主走査方向に約1.5°傾斜している。半導体レーザ403,404は、その円筒状ヒートシンク部403−1,404−1に切り欠きが形成されていて、押え部材406、407の中心丸孔に形成された突起406−1,407−1を上記ヒートシンク部403−1,404−1の切り欠き部に合わせることによって発光源の配列方向が合わせられている。押え部材406,407はベース部材405にその背面側からネジ412で固定されることにより、半導体レーザ403,404がベース部材405に固定されている。また、コリメートレンズ408,409は各々その外周をベース部材405の半円状の取り付けガイド面405−4,405−5に沿わせて光軸方向の調整を行い、発光点から射出した発散ビームが平行光束となるよう位置決めされ接着されている。
Here, a cross-type multi-beam light source device will be described as an example. FIG. 10 is an exploded perspective view showing an example of a light source unit constituting the multi-beam light source device.
In FIG. 10, two semiconductor lasers (LD) 403 and 404 that are light sources are individually fitted into fitting holes 405-1 and 405-2 formed in the base member 405 from the back side of the base member. . The fitting holes 405-1 and 405-2 are inclined at a predetermined angle in the main scanning direction, in this embodiment, about 1.5 °, and the semiconductor lasers 403 and 404 fitted in the fitting holes are also included. It is inclined about 1.5 ° in the main scanning direction. The semiconductor lasers 403 and 404 have notches formed in the cylindrical heat sink portions 403-1 and 404-1, and the protrusions 406-1 and 407-1 formed in the center round holes of the pressing members 406 and 407 are provided. The alignment direction of the light emitting sources is adjusted by matching the notches of the heat sinks 403-1 and 404-1. The holding members 406 and 407 are fixed to the base member 405 from the back side thereof with screws 412, so that the semiconductor lasers 403 and 404 are fixed to the base member 405. The collimating lenses 408 and 409 are adjusted in the direction of the optical axis along the semicircular mounting guide surfaces 405-4 and 405-5 of the base member 405. Positioned and bonded so as to be a parallel light beam.

なお、図10に示す例では、各々の半導体レーザからの光線が主走査面内で交差するように設定するため、光線方向に沿って嵌合孔405−1,405−2および半円状の取り付けガイド面405−4,405−5を傾けて形成している。
また、ベース部材405の円筒状係合部405−3をホルダ部材410に係合し、ネジ413を貫通孔410−2に通してベース部材405のネジ孔405−6,405−7に螺合することによって、ベース部材405がホルダ部材410に固定され、光源ユニットを構成している。
In the example shown in FIG. 10, since the light beams from the respective semiconductor lasers are set so as to intersect within the main scanning plane, the fitting holes 405-1 and 405-2 and the semicircular shape are formed along the light beam direction. The attachment guide surfaces 405-4 and 405-5 are formed to be inclined.
Further, the cylindrical engaging portion 405-3 of the base member 405 is engaged with the holder member 410, and the screw 413 is passed through the through hole 410-2 and screwed into the screw holes 405-6, 405-7 of the base member 405. By doing so, the base member 405 is fixed to the holder member 410 to constitute a light source unit.

上記光源ユニットのホルダ部材410は、その円筒部410−1が光学ハウジングの取り付け壁411に設けた基準孔411−1に嵌合され、取り付け壁411の表側よりスプリング611を挿入してストッパ部材612を円筒部突起410−3に係合することで、取り付け壁411の裏側に密着して保持され、これによって上記光源ユニットが光学ハウジングに保持されている。スプリング611の一端を取り付け壁411の突起411−2に引っ掛け、スプリング611の他端を光源ユニットに引っ掛けることで、光源ユニットに円筒部中心を回転軸とした回転力を発生している。この光源ユニットの回転力を係止するように設けた調節ネジ613を具備していて、この調節ネジ613により、光軸の周りであるθ方向にユニット全体を回転してビームピッチを調節することができるように構成されている。光源ユニットの前方にはアパーチャ415が配置され、アパーチャ415には半導体レーザ毎に対応したスリットが設けられ、光学ハウジングに取り付けられて光ビームの射出径を規定するように構成されている。   The holder member 410 of the light source unit has a cylindrical portion 410-1 fitted into a reference hole 411-1 provided in the mounting wall 411 of the optical housing, and a spring 611 is inserted from the front side of the mounting wall 411 to stop the stopper member 612. Is held in close contact with the back side of the mounting wall 411, thereby holding the light source unit in the optical housing. One end of the spring 611 is hooked on the protrusion 411-2 of the mounting wall 411, and the other end of the spring 611 is hooked on the light source unit, thereby generating a rotational force about the center of the cylindrical portion in the light source unit. An adjustment screw 613 provided to lock the rotational force of the light source unit is provided, and the adjustment screw 613 rotates the whole unit in the θ direction around the optical axis to adjust the beam pitch. It is configured to be able to. An aperture 415 is disposed in front of the light source unit, and the aperture 415 is provided with a slit corresponding to each semiconductor laser, and is configured to be attached to an optical housing to define an emission diameter of the light beam.

以上、マルチビーム光源装置の一例を示したが、上記の半導体レーザとして、複数の発光点を持つ半導体レーザアレイ(LDアレイ)を用いてもよく、その場合には、更なるマルチビーム化が可能となる。   Although an example of a multi-beam light source device has been described above, a semiconductor laser array (LD array) having a plurality of emission points may be used as the semiconductor laser, and in that case, further multi-beam conversion is possible. It becomes.

[実施例8(第10、第11の手段に対応する実施例)]
次に、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一実施例を図11を参照しながら説明する。
本実施例は、本発明に係る光走査装置(例えば図5(b)に示すような片側走査方式の光走査装置)をタンデム型フルカラーレーザプリンタに適用した例である。図11において、装置内の下部側には水平方向に配設された給紙カセット23から給紙される記録材(例えば転写紙)Sを搬送する搬送ベルト27が設けられている。この搬送ベルト27上にはイエロー(Y)用の感光体11Y,マゼンタ(M)用の感光体11M,シアン(C)用の感光体11C及びブラック(K)用の感光体11Kが、転写紙Sの搬送方向上流側から下流側に向けて順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Y,M,C,Kを適宜付けて区別するものとする。これらの感光体11Y,11M,11C,11Kは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配設されている。感光体11Yを例に採れば、帯電チャージャ18Y、光走査装置19の走査結像光学系19Y、現像装置20Y、転写チャージャ21Y、クリーニング装置22Y等が順に配設されている。なお、他の感光体11M,11C,11Kに対しても同様である。
[Example 8 (Examples corresponding to the tenth and eleventh means)]
Next, an embodiment of an image forming apparatus using the optical scanning device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In this embodiment, an optical scanning device according to the present invention (for example, a one-side scanning optical scanning device as shown in FIG. 5B) is applied to a tandem type full-color laser printer. In FIG. 11, a conveying belt 27 for conveying a recording material (for example, transfer paper) S fed from a paper feeding cassette 23 disposed in the horizontal direction is provided on the lower side in the apparatus. A yellow (Y) photosensitive member 11Y, a magenta (M) photosensitive member 11M, a cyan (C) photosensitive member 11C, and a black (K) photosensitive member 11K are transferred onto the transfer belt 27. S is arranged at equal intervals in order from the upstream side in the transport direction to the downstream side. Hereinafter, subscripts Y, M, C, and K are appropriately added to the reference numerals for distinction. These photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are all formed to have the same diameter, and process members that perform each process in accordance with the electrophotographic process are sequentially arranged around the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K. Taking the photoconductor 11Y as an example, a charging charger 18Y, a scanning imaging optical system 19Y of the optical scanning device 19, a developing device 20Y, a transfer charger 21Y, a cleaning device 22Y, and the like are sequentially arranged. The same applies to the other photoconductors 11M, 11C, and 11K.

本実施例では、感光体11Y,11M,11C,11Kの表面を各色毎に設定された被走査面(または被照射面)とするものであり、各々の感光体11Y,11M,11C,11Kに対して光走査装置19の走査結像光学系19Y,19M,19C,19Kが1対1の対応関係で設けられている。
但し、光偏向器7と、第1走査レンズL1は、4つの走査結像光学系19Y,19M,19C,19Kで共通使用しており、第2走査レンズL2と各光学系の光路を折り返す折り返しミラーM1,M2は、各光学系にそれぞれ設けられている。なお、図示を省略しているが、光走査装置19の光偏向器7の入射側には、図1に示したような複数の光源1−1,1−2、カップリングレンズ3−1,3−2、開口絞り12、光束分割素子4、シリンドリカルレンズ5−1,5−2等が設けられている。
In this embodiment, the surfaces of the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are used as scan surfaces (or irradiated surfaces) that are set for the respective colors, and the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K are provided. On the other hand, scanning imaging optical systems 19Y, 19M, 19C, and 19K of the optical scanning device 19 are provided in a one-to-one correspondence relationship.
However, the optical deflector 7 and the first scanning lens L1 are commonly used by the four scanning imaging optical systems 19Y, 19M, 19C, and 19K, and are turned back to turn back the optical paths of the second scanning lens L2 and the respective optical systems. The mirrors M1 and M2 are provided in each optical system. Although not shown, on the incident side of the optical deflector 7 of the optical scanning device 19, a plurality of light sources 1-1 and 1-2, coupling lenses 3-1 and 3-1 as shown in FIG. 3-2, an aperture stop 12, a beam splitting element 4, cylindrical lenses 5-1 and 5-2, and the like are provided.

搬送ベルト27は駆動ローラ28と従動ローラ29に支持されて図中の矢印の方向に回転され、その周囲には、感光体11Yよりも上流側に位置させてレジストローラ26と、ベルト帯電チャージャ30が設けられ、感光体11Kよりもベルト27の回転方向下流側に位置させてベルト分離チャージャ31、ベルト除電チャージャ32、ベルトクリーニング装置33等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ31よりも転写紙搬送方向下流側には加熱ローラ34aと加圧ローラ34bからなる定着装置34が設けられ、排紙トレイ36に向けて排紙ローラ35で結ばれている。   The conveyor belt 27 is supported by a driving roller 28 and a driven roller 29 and is rotated in the direction of the arrow in the figure. Around the periphery thereof, a registration roller 26 and a belt charging charger 30 are positioned upstream of the photoreceptor 11Y. A belt separation charger 31, a belt neutralization charger 32, a belt cleaning device 33, and the like are provided in this order so as to be positioned downstream of the photoreceptor 11K in the rotation direction of the belt 27. A fixing device 34 including a heating roller 34 a and a pressure roller 34 b is provided downstream of the belt separation charger 31 in the transfer paper conveyance direction, and is connected to a paper discharge tray 36 by a paper discharge roller 35.

このような概略構成のレーザプリンタにおいて、例えば、フルカラーモード(複数色モード)時であれば、各感光体11Y,11M,11C,11Kを帯電チャージャ18Y,18M,18C,18Kで帯電した後、各感光体11Y,11M,11C,11Kに対してY,M,C,K用の各色の画像信号に基づき光走査装置19の各々の走査結像光学系19Y,19M,19C,19Kによる光ビームの光走査で、各感光体表面に、各色信号に対応した静電潜像が形成される。これらの静電潜像は各々の対応する現像装置20Y,20M,20C,20KでY,M,C,Kの各色のトナーにより現像されてトナー像となる。この画像形成プロセスにタイミングを合わせて給紙カセット23内の転写紙Sが給紙ローラ24と搬送ローラ25により給紙され、レジストローラ26により搬送ベルト27に送り出される。搬送ベルト27に給紙された転写紙Sは、ベルト帯電チャージャ30の作用により搬送ベルト27に静電的に吸着されて感光体11Y,11M,11C,11Kに向けて搬送され、各感光体11Y,11M,11C,11K上の画像が転写紙S上に順次転写されることにより重ね合わせられ、転写紙S上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー画像が転写された転写紙Sはベルト分離チャージャ31により搬送ベルト27から分離されて定着装置34に搬送され、定着装置34でフルカラー画像が転写紙Sに定着された後、排紙ローラ35により排紙トレイ36に排紙される。   In the laser printer having such a schematic configuration, for example, in the full color mode (multiple color mode), each of the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K is charged by the chargers 18Y, 18M, 18C, and 18K, The light beams of the scanning imaging optical systems 19Y, 19M, 19C, and 19K of the optical scanning device 19 based on the image signals of the respective colors Y, M, C, and K for the photoreceptors 11Y, 11M, 11C, and 11K. By electrostatic scanning, an electrostatic latent image corresponding to each color signal is formed on the surface of each photoconductor. These electrostatic latent images are developed with toners of respective colors Y, M, C, and K by the corresponding developing devices 20Y, 20M, 20C, and 20K to form toner images. The transfer paper S in the paper feed cassette 23 is fed by the paper feed roller 24 and the transport roller 25 in accordance with the timing of this image forming process, and sent to the transport belt 27 by the registration roller 26. The transfer sheet S fed to the transport belt 27 is electrostatically attracted to the transport belt 27 by the action of the belt charger 30 and transported toward the photoconductors 11Y, 11M, 11C, and 11K. , 11M, 11C, and 11K are sequentially transferred onto the transfer paper S so that they are superimposed, and a full-color image is formed on the transfer paper S. The transfer sheet S on which the full-color image has been transferred is separated from the transport belt 27 by the belt separation charger 31 and transported to the fixing device 34. After the full-color image is fixed to the transfer paper S by the fixing device 34, the discharge roller 35 is discharged. As a result, the paper is discharged to the paper discharge tray 36.

本実施例では、上記のような構成の画像形成装置の光走査装置19を、前述の実施例1〜7で説明した光走査装置の構成とすることで、走査線曲がりと波面収差の劣化を有効に補正し、色ずれが無く、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができる。
なお、ここでは片側走査方式の光走査装置19を例に上げて説明したが、この他、図9に示したような構成の対向走査方式の光走査装置としても良く、その場合には、光偏向器7を中央に配置し、その光偏向器7を挟んで一方の側にY用とM用の走査結像光学系(走査レンズ、ミラー等)を配置し、他方の側にC用とK用の走査結像光学系(走査レンズ、ミラー等)を配置すれば、一つの光偏向器7で4つの光ビームを2方向に振り分けて同時に偏向走査することができる。また、この場合にも、各色の走査結像光学系を前述の実施例1〜7で説明した光走査装置の構成とすることで、走査線曲がりと波面収差の劣化を有効に補正し、色ずれが無く、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができる。
In this embodiment, the optical scanning device 19 of the image forming apparatus configured as described above is configured as the optical scanning device described in the first to seventh embodiments, so that scanning line bending and wavefront aberration are reduced. It is possible to realize an image forming apparatus that is effectively corrected, has no color misregistration, and can ensure high-quality image reproducibility.
Here, the description has been given by taking the one-side scanning type optical scanning device 19 as an example, but in addition to this, a counter scanning type optical scanning device having the configuration shown in FIG. 9 may be used. A deflector 7 is arranged in the center, Y and M scanning imaging optical systems (scanning lenses, mirrors, etc.) are arranged on one side with the optical deflector 7 in between, and C on the other side. If a scanning imaging optical system for K (scanning lens, mirror, etc.) is arranged, one optical deflector 7 can distribute four light beams in two directions and simultaneously perform deflection scanning. Also in this case, the scanning imaging optical system of each color is configured as the optical scanning device described in the first to seventh embodiments, so that the scanning line bending and the wavefront aberration can be effectively corrected, and the color An image forming apparatus that can ensure high-quality image reproducibility without deviation can be realized.

以上、実施例に基づいて説明したように、本発明によれば、共通の光源1−1又は1−2からの光ビームを光束分割手段4で2つの光ビームに分割し、多段の多面鏡7a,7bを有する偏向手段7で偏向して異なる被走査面11a,11bを同時に走査するので、例えば2つの光源1−1,1−2を用いて4つの被走査面(感光体)11Y,11M,11C,11Kを同時に走査することができ、光源数を減らしながらも、高速かつ良好な画像出力を可能にする光走査装置を実現することができる。従って、本発明によれば、光走査装置の部品点数の低減、低コスト化が実現でき、ユニット全体の故障率が減少し、リサイクル性が向上する。また、本発明では、走査光学系を構成する走査レンズの面形状を前述の実施例のように工夫しているので、斜め入射方式の光走査装置における走査線曲がりと波面収差の劣化を有効に補正することができ、異なる被走査面(感光体面)を走査するビーム間の品質の差異を低減することができる。
さらに、本発明によれば、光源1−1,1−2としてマルチビーム光源を用いることにより、同一の被走査面に1度の走査で複数の走査線を形成することが可能であり、画像形成装置の高速、高密度化を実現することができる。また、本発明によれば、適切な濃度で、濃度むらの少ない画像出力が可能な画像形成装置を実現することができる。また、設定光量の調整により、色再現性の優れた画像出力が可能な画像形成装置を実現することができる。
As described above based on the embodiments, according to the present invention, the light beam from the common light source 1-1 or 1-2 is divided into two light beams by the light beam dividing means 4, and a multistage polygon mirror is used. Since different scanning surfaces 11a and 11b are deflected by the deflecting means 7 having 7a and 7b and simultaneously scanned, for example, four scanning surfaces (photoconductors) 11Y, using two light sources 1-1 and 1-2 are used. 11M, 11C, and 11K can be scanned simultaneously, and an optical scanning device that enables high-speed and good image output while reducing the number of light sources can be realized. Therefore, according to the present invention, the number of parts of the optical scanning device can be reduced and the cost can be reduced, the failure rate of the entire unit is reduced, and the recyclability is improved. Further, in the present invention, the surface shape of the scanning lens constituting the scanning optical system is devised as in the above-described embodiment, so that the scanning line bending and the wavefront aberration deterioration in the oblique incidence type optical scanning device are effectively prevented. It is possible to correct, and it is possible to reduce the difference in quality between beams that scan different scanned surfaces (photosensitive member surfaces).
Furthermore, according to the present invention, by using a multi-beam light source as the light sources 1-1 and 1-2, it is possible to form a plurality of scanning lines on the same surface to be scanned by one scan. High speed and high density of the forming apparatus can be realized. In addition, according to the present invention, it is possible to realize an image forming apparatus capable of outputting an image with an appropriate density and with little density unevenness. Further, an image forming apparatus capable of outputting an image with excellent color reproducibility by adjusting the set light amount can be realized.

本発明の一実施例を示す光走査装置の概略要部構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an essential part of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る光束分割手段の一実施例である光束分割素子(ハーフミラープリズム)の構成説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a light beam splitting element (half mirror prism) that is an embodiment of the light beam splitting unit according to the present invention. 図1に示す光走査装置の光偏向器(2段のポリゴンミラー)による光走査を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optical scanning by the optical deflector (2-stage polygon mirror) of the optical scanning apparatus shown in FIG. 複数色用の露光のタイミングチャートの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing chart of the exposure for multiple colors. 片側走査方式の光走査装置で斜入射光学系を用いた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of using an oblique-incidence optical system with the optical scanning device of a one side scanning system. 斜入射光学系の光走査装置に光束分割手段を用いた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of using a light beam splitting means for the optical scanning device of an oblique incidence optical system. 光学素子への入射光線が副走査方向にシフトした場合に、光学素子の面が副走査方向に屈折力を持つ場合と持たない場合の走査線曲がりとビーム径劣化の説明図である。When the incident light to an optical element shifts in the sub-scanning direction, it is an explanatory diagram of scanning line bending and beam diameter deterioration when the surface of the optical element has or does not have refractive power in the sub-scanning direction. 走査レンズの特殊面の説明図である。It is explanatory drawing of the special surface of a scanning lens. 対向走査方式の光走査装置で斜入射光学系と光束分割手段を用いた場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of using a grazing incidence optical system and a light beam splitting means with the optical scanning device of a counter scanning system. マルチビーム光源装置を構成する光源ユニットの一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the light source unit which comprises a multi-beam light source device. 本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一実施例を示す図であって、タンデム型カラーレーザプリンタの概略構成図である。1 is a diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus using an optical scanning device according to the present invention, and is a schematic configuration diagram of a tandem type color laser printer.

符号の説明Explanation of symbols

1−1,1−2:光源(半導体レーザ)
2:LD(半導体レーザ)ベース
3−1,3−2:カップリングレンズ
4:光束分割手段としての光束分割素子(ハーフミラープリズム)
5−1,5−2:シリンドリカルレンズ
6:防音ガラス
7:偏向手段としての光偏向器
7a,7b:多面の反射鏡(ポリゴンミラー)
8,L1:第1走査レンズ
9,M1,M2:折り返しミラー
10a,10b,L2:第2走査レンズ
11:被走査面
11a,11b:被走査面としての感光体
11Y,11M,11C,11K:被走査面としての感光体
12:開口絞り(アパーチャ)
14:遮光部材
18Y,18M,18C,18K:帯電チャージャ
19:光走査装置
20Y,20M,20C,20K:現像装置
21Y,21M,21C,21K:転写チャージャ
22Y,22M,22C,22K:クリーニング装置
23:給紙カセット
24:給紙ローラ
25:搬送ローラ
26:レジストローラ
27:搬送ベルト
28:駆動ローラ
29:従動ローラ
30:ベルト帯電チャージャ
31:ベルト分離チャージャ
32:除電チャージャ
33:ベルトクリーニング装置
34:定着装置
35:排紙ローラ
36:排紙トレイ
S:転写紙
1-1, 1-2: Light source (semiconductor laser)
2: LD (semiconductor laser) base 3-1, 3-2: Coupling lens 4: Beam splitting element (half mirror prism) as beam splitting means
5-1, 5-2: Cylindrical lens 6: Soundproof glass 7: Optical deflector as deflecting means 7a, 7b: Multi-surface reflecting mirror (polygon mirror)
8, L1: first scanning lens 9, M1, M2: folding mirrors 10a, 10b, L2: second scanning lens 11: scanned surface 11a, 11b: photoconductor as scanned surface 11Y, 11M, 11C, 11K: Photoconductor 12 as scanning surface: Aperture stop (aperture)
14: light shielding member 18Y, 18M, 18C, 18K: charging charger 19: optical scanning device 20Y, 20M, 20C, 20K: developing device 21Y, 21M, 21C, 21K: transfer charger 22Y, 22M, 22C, 22K: cleaning device 23 : Paper feeding cassette 24: Paper feeding roller 25: Carrying roller 26: Registration roller 27: Carrying belt 28: Driving roller 29: Driven roller 30: Belt charging charger 31: Belt separation charger 32: Static elimination charger 33: Belt cleaning device 34: Fixing device 35: paper discharge roller 36: paper discharge tray S: transfer paper

Claims (11)

変調駆動される光源と、共通の回転軸に多面の反射鏡を複数段有する偏向手段と、共通の光源からの光ビームを分割して前記偏向手段の異なる段の反射鏡に分割された光ビームを入射させる光束分割手段と、複数の被走査面と、前記偏向手段により走査された光ビームを前記対応する被走査面に導く走査光学系を有し、前記分割された光ビームは異なる被走査面を走査する光走査装置において、
前記異なる段の多面の反射鏡は互いに回転方向の角度がずれており、
共通の光源から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡の法線に対し各々副走査方向に角度を持つことを特徴とする光走査装置。
A light source that is driven to be modulated, a deflecting means having a plurality of stages of reflecting mirrors on a common rotation axis, and a light beam that is divided into different stages of reflecting mirrors by dividing the light beam from the common light source A beam splitting means for making the incident light, a plurality of scanned surfaces, and a scanning optical system for guiding the light beam scanned by the deflecting means to the corresponding scanned surface, wherein the divided light beams are differently scanned. In an optical scanning device for scanning a surface,
The angles of the rotational direction of the multi-surface reflecting mirrors of the different steps are shifted from each other,
An optical scanning device characterized in that light beams split from a common light source each have an angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-surface reflecting mirror.
請求項1記載の光走査装置において、
前記走査光学系を構成する少なくとも一枚の走査レンズの少なくとも1面は、主走査方向の周辺に向かい該走査レンズに入射する光束の前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度より、前記走査レンズを射出する光束の前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度が大きくなる面で構成される特殊面を有することを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 1,
At least one surface of at least one scanning lens constituting the scanning optical system has an angle in a sub-scanning direction with respect to a normal line of the multi-surface reflecting mirror of a light beam incident on the scanning lens toward the periphery in the main scanning direction, An optical scanning device comprising: a special surface configured by a surface in which an angle of a sub-scanning direction of a light beam emitted from the scanning lens with respect to a normal line of the multi-surface reflecting mirror is large.
請求項2記載の光走査装置において、
前記特殊面は、各々異なる被走査面に向かう全ての光ビームで共用されることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to claim 2.
The special surface is shared by all the light beams directed to different surfaces to be scanned.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記共通の光源から分割された光ビームは、前記多面の反射鏡の法線に対し各々副走査方向に異なる符合の角度を持つことを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 3,
The light beam splitting from the common light source has a different sign angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the multi-surface reflecting mirror.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記共通の光源から前記光束分割手段により光ビームの進路が偏向され分割される光ビームの、前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度は、前記光束分割手段により光ビームの進路が偏向されない光ビームの前記多面の反射鏡の法線に対する副走査方向の角度より小さいことを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 4,
The angle of the light beam from the common light source that is deflected and divided by the light beam dividing means in the sub-scanning direction with respect to the normal of the multi-surface reflecting mirror is determined by the light beam dividing means. An optical scanning device characterized in that an angle of a non-deflected light beam is smaller than an angle in a sub-scanning direction with respect to a normal line of the multi-surface reflecting mirror.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記光源を複数有し、各々の光源からの光ビームは、副走査方向に対称な角度で対応する共通の回転軸の多面の反射鏡に入射することを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 5,
An optical scanning apparatus comprising: a plurality of light sources, wherein light beams from the respective light sources are incident on a multi-surface reflecting mirror having a common rotation axis at an angle symmetrical to the sub-scanning direction.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記光源を複数有し、前記走査光学系は、前記複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズを有し、該複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズの少なくとも1面は、主走査方向に副走査方向のシフト偏芯量が異なる面であることを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 6,
The scanning optical system has a plurality of lenses arranged for each light beam from the plurality of light sources, and at least one surface of the lens arranged for each light beam from the plurality of light sources is An optical scanning device characterized in that the shift eccentricity in the sub-scanning direction is different from the main scanning direction.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記光源を複数有し、前記走査光学系は、前記複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズを有し、該複数の光源からの光ビーム毎に配置されるレンズは、副走査方向にパワーを持たず、主走査方向に副走査方向のチルト偏芯量が異なる面を有することを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 6,
The scanning optical system includes a plurality of light sources, and the scanning optical system includes a lens disposed for each light beam from the plurality of light sources, and the lens disposed for each light beam from the plurality of light sources includes a sub-scanning direction. The optical scanning device is characterized in that it has a surface that has no power and has a different tilt eccentric amount in the sub-scanning direction in the main scanning direction.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の光走査装置において、
前記光源として、複数の光ビームを射出するマルチビーム光源を用いたことを特徴とする光走査装置。
In the optical scanning device according to any one of claims 1 to 8,
A multi-beam light source that emits a plurality of light beams is used as the light source.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の光走査装置において、
複数の光源に対応する異なる被走査面は、少なくとも4つの感光体で構成されることを特徴とする光走査装置。
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 9,
An optical scanning device characterized in that different scanned surfaces corresponding to a plurality of light sources are composed of at least four photosensitive members.
電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置において、
前記電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光走査装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image by executing an electrophotographic process,
An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1 as means for executing an exposure process of the electrophotographic process.
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JP2013033164A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming device
JP2016040629A (en) * 2015-11-26 2016-03-24 株式会社リコー Optical scanner and image forming apparatus
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012014164A (en) * 2010-06-04 2012-01-19 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2013033164A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming device
US9817332B2 (en) 2015-07-27 2017-11-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device and image forming apparatus including the same
JP2016040629A (en) * 2015-11-26 2016-03-24 株式会社リコー Optical scanner and image forming apparatus

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