(57)【要約】【課題】  光ビームを光偏向器に斜入射させた場合に、光ビームがＦθレンズ内を垂直に通過でき、走査線の湾曲を低減させることのできる走査光学装置を提供する。【解決手段】  第１ＬＤ用ｆθレンズ２００３は、ポリゴンミラー２００７において斜入射した角度と反対の角度で偏向反射された光ビームが該レンズを垂直直進するように傾けて設置されている。このため、第１ＬＤ２００１から放射された光ビームは、ＬＤ１光路２００５の軌道のように、ポリゴンミラー２００７に斜入射し、第１ＬＤ用ｆθレンズ２００３内を垂直に通過した後、反射ミラー２００９によって適切な位置と角度で進み、被走査面上にて結像され走査を行う。【選択図】  図２
2007010784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を有する光源手段から光学手段を介して副走査断面内で偏向手段の偏向面に対し前記偏向面の法線を挟んで斜め方向から入射し、前記偏向手段で偏向された複数の光ビームを被走査面上に結像手段を介して導光し、前記被走査面上を複数の光ビームで走査する走査光学装置において、
前記結像手段は、複数の走査レンズを有し、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行となるように構成されたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
前記走査レンズを設置する際に、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられて設置されていることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられた設置台を備えたハウジングを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられた前記走査レンズを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
【請求項５】
走査光学装置において、複数の発光部を有する光源手段から光学手段を介して副走査断面内で偏向手段の偏向面に対し前記偏向面の法線を挟んで斜め方向から入射し、前記偏向手段で偏向された複数の光ビームを被走査面上に結像手段を介して導光し、前記被走査面上を複数の光ビームで走査する場合に、
前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられていることを特徴とする走査レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査光学装置及び走査レンズに関し、特にレーザプリンタ、レーザＭＦＰ等における、複数の光ビームを用いて被走査面としての感光ドラム面の異なる位置を同時に光走査する機能を有する走査光学装置及びこれに使用される走査レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザプリンタやレーザＭＦＰのような画像形成装置において、複数色に対応するために複数の光ビームを入射させてマルチカラーを実現するマルチビーム走査光学装置が使用されている。この種の走査光学装置では、複数の光ビームを所定の被走査面上にそれぞれ独立に照射するには、例えばポリゴンミラーのような光偏向器で偏向反射された後に該複数の光ビームを分離させる必要がある。もっとも、同一波長の光源に対しては空間分離が必要となる。
【０００３】
空間分離に対しては、例えば、光偏向器の偏向面（反射面）に対して副走査断面内で斜め方向から光ビームを入射させる（以下、斜入射という）ことで可能となる。一方で、この斜入射は、複数の光ビームを同一の偏向点に入射させ、そこで反射された複数の光ビームをそれぞれ異なるミラーで被走査面上の異なる位置へ導くことで、光偏向器の数を増加させず装置の小型化に資することにもなる。
【０００４】
しかしながら、小型化により光学構成がコンパクトになる走査光学装置においては、空間分離のための光路の長さが短いことから偏向面に対する斜入射角度が大きくなり、複数の光ビームの走査線が湾曲するという結果を生じる。走査線が湾曲すると結像性能を低下させ、また例えば、上下方向から同一の偏向点に斜入射させた場合には、走査線の湾曲方向が逆向きとなり、この逆方向の湾曲は色ずれや混色等を招き、良質な複写画像が得られないという問題につながる。
【０００５】
これに対応するものとして、特許文献１では、複数の光ビーム毎に設けられた反射ミラーの枚数差が奇数枚となっているマルチビーム走査光学装置が提案されている。同文献の発明は、複数の光源から出射した複数の光ビームを同一の偏向面へ斜入射させ、該偏向面で偏向反射された複数の光ビームを用いてマルチビーム走査を行う際、該複数の光ビームに対応して光路上に配置した結像手段以降の反射ミラーの枚数差が奇数枚となるように構成することにより、被走査面上における該複数の光ビームによる走査線の湾曲方向を揃えようとするものである。
【特許文献１】特開平１０−２０２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の発明は、以下の問題を有している。
【０００７】
上述のとおり、複数の光ビームによる走査線の湾曲方向がそれぞれ異なることを前提に、その異なる湾曲方向を同方向に揃えるというものであり、走査線の湾曲自体を抑制、低減させるというものではない。走査線の湾曲が低減しなければ、結像性能は向上しない。
【０００８】
また、結像手段を構成するｆθレンズを光偏向器の偏向面と垂直になるように設置していることから、光ビームが偏向面に反射した後ｆθレンズ内を通過する際に、光路がｆθレンズに対して水平ではなく光ビームの入射角分の角度がつき、このために光ビーム径が歪んでしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、光ビームを光偏向器に斜入射させた場合に、光ビームがＦθレンズ内を垂直に通過でき、走査線の湾曲を低減させることのできる走査光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、複数の発光部を有する光源手段から光学手段を介して副走査断面内で偏向手段の偏向面に対し前記偏向面の法線を挟んで斜め方向から入射し、前記偏向手段で偏向された複数の光ビームを被走査面上に結像手段を介して導光し、前記被走査面上を複数の光ビームで走査する走査光学装置において、前記結像手段は、複数の走査レンズを有し、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行となるように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の走査光学装置において、前記走査レンズを設置する際に、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられて設置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の走査光学装置において、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられた設置台を備えたハウジングを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載の走査光学装置において、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられた前記走査レンズを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、走査レンズにおいて、走査光学装置において、複数の発光部を有する光源手段から光学手段を介して副走査断面内で偏向手段の偏向面に対し前記偏向面の法線を挟んで斜め方向から入射し、前記偏向手段で偏向された複数の光ビームを被走査面上に結像手段を介して導光し、前記被走査面上を複数の光ビームで走査する場合に、前記走査レンズの光軸が前記走査レンズに入射する前記光ビームと略平行になるような角度が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光ビームを光偏向器に斜入射させた場合に、光ビームがＦθレンズ内を垂直入射して直進でき、走査線の湾曲を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図を参照しながら、本発明の実施形態の走査光学装置及び走査レンズについて説明する。まずは、本実施形態の走査光学装置について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の走査光学装置の主要部の主走査断面図である。第１ＬＤ１００１、第２ＬＤ１００２、ｆθレンズ１００３、ポリゴンミラー１００４、ハウジング１００５、２つの反射ミラー１００６及び１００７、第１ＬＤ光路１００８、第２ＬＤ光路１００９からなる。
【００１８】
第１ＬＤ１００１及び第２ＬＤ１００２は、光ビームを放射する光源手段である。例えば、半導体レーザからなるレーザ発光部とコリメーターレンズを有する。第１ＬＤ１００１と第２ＬＤ１００２は、副走査断面内において異なる角度で、偏向手段であるポリゴンミラーの同一の偏向面に対して光ビームを発する。
【００１９】
結像手段を構成する走査レンズであるｆθレンズ１００３は、ｆ−θ特性を有する２つのｆθレンズからなり、第１ＬＤ用ｆθレンズが下段に、第２ＬＤ用ｆθレンズが上段に設置されている（図１においては不図示）。２つのｆθレンズは、２つの光源手段である第１ＬＤ１００１及び第２ＬＤ１００２から放射された光ビームに対応して設けられている。ポリゴンミラー１００４で偏向反射された光ビームを被走査面の異なる位置にそれぞれ結像させる。
【００２０】
ポリゴンミラー１００４は、偏向手段であり、光源手段から入射した光ビームを偏向面で反射させ、結像手段へ放射する。つまり、第１ＬＤ１００１及び第２ＬＤ１００２から斜入射した光ビームを同一の偏向面で反射させ、それぞれによる光ビームを第１ＬＤ用ｆθレンズ及び第２ＬＤ用ｆθレンズへ放射する。また、駆動手段としてのモータ（不図示）により、例えば反時計方向に所定の速度で回転する。
【００２１】
ハウジング１００５は、走査光学装置を構成する諸装置を収容する。
【００２２】
反射ミラー１００６及び１００７は、ポリゴンミラー１００４で偏向反射され第１ＬＤ用ｆθレンズ及び第２ＬＤ用ｆθレンズを通過したそれぞれの光ビームを、被走査面上の異なる露光位置へ結像させるべく反射させる。
【００２３】
第１ＬＤ光路１００８は、第１ＬＤ１００１からポリゴンミラー１００４に入射しそこで偏向反射され、第１ＬＤ用ｆθレンズを介して対応する反射ミラー１００６で反射され、被走査面上で走査する。第２ＬＤ光路１００９も、ポリゴンミラー１００４、第２ＬＤ用ｆθレンズ、反射ミラー１００７を介して同様に走査する。
【００２４】
図２は、本実施形態の走査光学装置の主要部の副走査断面図である。図１と異なり、第１ＬＤ２００１及び第２ＬＤ２００２が副走査断面内において異なる角度でポリゴンミラー２００７へ放射しており、また、それぞれより放射された光ビームに対応するｆθレンズとして、第１ＬＤ用ｆθレンズ２００３及び第２ＬＤ用ｆθレンズ２００４が上下に設置されているのが図示されている。
【００２５】
第１ＬＤ用ｆθレンズ２００３は、その光軸が該レンズに入射する光ビームと略平行となるように傾けて設置されている。すなわち、ポリゴンミラー２００７において斜入射した角度と反対の角度で偏向反射された光ビームが該レンズを垂直直進するような角度を設けて設置されている。このため、第１ＬＤ２００１から放射された光ビームは、ＬＤ１光路２００５の軌道のように、ポリゴンミラー２００７に斜入射し、第１ＬＤ用ｆθレンズ２００３内を垂直に通過した後、反射ミラー２００９によって適切な位置と角度で進み、被走査面上にて結像され走査を行う。
【００２６】
第２ＬＤ用ｆθレンズ２００４についても同様である。第２ＬＤ２００２からの光ビームは、ＬＤ２光路２００６の軌道のように、光ビームが直進できるように傾けて設置された第２ＬＤ用ｆθレンズ２００４内を水平に通過した後、反射ミラー２０１０により適切な位置と角度で被走査面上へ進む。
【００２７】
図３は、本発明の他の実施形態に係る走査光学装置の主要部の副走査断面図である。ハウジングについて特徴を有している。第１ＬＤ３００１、第１ＬＤ用ｆθレンズ３００２、ｆθレンズ取付台３００３、ポリゴンミラー３００５、ハウジング３００６からなる。
【００２８】
第１ＬＤ３００１から放射された光ビームは、第１ＬＤ光路３００４のように、ポリゴンミラー３００５へ斜入射し、そこで偏向反射され第１ＬＤ用ｆθレンズ３００２を通る。ポリゴンミラー３００５へ斜入射し偏向反射した光ビームは、入射角度とは反対の角度、すなわち、水平面に対してマイナスの角度で反射する。
【００２９】
そこで、ｆθレンズ取付台３００３は、偏向反射後の第１ＬＤ光路３００４がｆθレンズ内を通過する位置と、第１ＬＤ光路３００４が取付台に対して水平となる角度との２つを満たすように傾けて設ける。このような取付台に第１ＬＤ用ｆθレンズ３００２を設置すると、該レンズは適切な位置と角度に取り付けられたことになり、第１ＬＤ光路３００４は、該レンズ内を垂直入射して直進することができる。
【００３０】
ハウジング３００６は、上記の取付台をはじめ、その他走査光学装置を構成する諸装置を収容する。
【００３１】
次に、本発明の他の実施形態の走査レンズについて説明する。
【００３２】
図４は、本発明の他の実施形態の走査レンズの断面図である。第１ＬＤ用ｆθレンズ４００１、第２ＬＤ用ｆθレンズ４００２、スペーサ４００３からなる。
【００３３】
スペーサを取り付けることにより、第１ＬＤ及び第２ＬＤ各光ビームの光路がそれぞれ対応するレンズに対して水平になり、各光ビームがレンズ内を垂直入射することができる角度を設ける。つまり、第１ＬＤ用ｆθレンズ４００１及び第２ＬＤ用ｆθレンズ４００２の間に、レンズが必要な角度となるようにスペーサ４００３を取り付ける。また、下段の第１ＬＤ用ｆθレンズ４００１の下面にスペーサ４００３を土台として取り付けてもよい。上述した形態は、取り外し可能なものであるが、取り外し不可能なスペーサ部分一体型の形態でもよい。
【００３４】
上記の実施形態により、光ビームの光路がｆθレンズに対して水平になるようにｆθレンズを設置するため、光ビームがｆθレンズ内を垂直入射して直進することができ、光ビーム径の歪みを最小限にすることができる。また、光ビームの光路がｆθレンズに対し水平になるような角度を設けたハウジングにおいても、角度をつけてｆθレンズを設置することができるため、光ビームがｆθレンズ内を垂直入射して直進することができる。そして、光ビームの光路がｆθレンズに対し水平になるような角度をつけた走査レンズは、ハウジングに対して設置角度をつけることができるため、光ビームはｆθレンズ内を垂直入射して直進することが可能となる。
【００３５】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る走査光学装置の主要部分の要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る走査光学装置の主要部分の要部断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る走査光学装置の主要部分の要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る走査レンズの断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００１    第１ＬＤ
１００２    第２ＬＤ
１００３    ｆθレンズ
１００４    ポリゴンミラー
１００５    ハウジング
１００６    反射ミラー
１００７    反射ミラー
１００８    第１ＬＤ光路
１００９    第２ＬＤ光路
【図１】
2007010784.tif 000003
【図２】
2007010784.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007010784.tif 000006