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公開番号2024111362
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-19
出願番号2023015789
出願日2023-02-06
発明の名称光走査装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 26/10 20060101AFI20240809BHJP(光学)
要約【課題】十分な走査領域を確保しつつスポット径及び照度の変動を抑制することができる光走査装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光走査装置1は、等角速度で回転しながら光源10からの光束を偏向して被走査面50を主走査方向に走査する偏向器30と、偏向器30によって偏向された光束を被走査面50に導光する結像光学系80とを備え、結像光学系80の光軸を含む主走査断面において、偏向器30の偏向面31での光束の幅は偏向面31の幅よりも大きく、被走査面50における光束の走査速度は、軸上像高において最も大きく、被走査面50における光束の走査加速度の絶対値は、軸上像高から最軸外像高にかけて単調に増加することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
等角速度で回転しながら光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された前記光束を前記被走査面に導光する結像光学系とを備え、
前記結像光学系の光軸を含む主走査断面において、前記偏向器の偏向面での前記光束の幅は該偏向面の幅よりも大きく、
前記被走査面における前記光束の走査速度は、軸上像高において最も大きく、
前記被走査面における前記光束の走査加速度の絶対値は、前記軸上像高から最軸外像高にかけて単調に増加することを特徴とする光走査装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記偏向器によって偏向されたときの所定の像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ、前記所定の像高をＹ、前記結像光学系のＦθ係数及びｉ次のＤＩＳＴ係数をそれぞれＦ及びα
ｉ
とし、
TIFF
2024111362000047.tif
11
150
と表したとき、
α
２ｊ
＝０
α
２ｊ＋１
≦０
なる条件を満たすと共に、α
２ｊ＋１
の少なくとも一つは負の値を有する（ここでｊは１以上の整数）ことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
α
３
＜０
α
２ｋ＋１
＝０
なる条件（ｋは２以上の整数）を満たすことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記軸上像高、一方の側の前記最軸外像高、及び他方の側の前記最軸外像高の主走査方向における座標を各々Ｙ
ａ
、Ｙ
ｂ
、及びＹ
ｃ
、前記偏向器によって偏向されたときの所定の像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθとしたとき、
TIFF
2024111362000048.tif
18
150
TIFF
2024111362000049.tif
18
150
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記軸上像高、一方の側の前記最軸外像高、及び他方の側の前記最軸外像高の主走査方向における座標を各々Ｙ
ａ
、Ｙ
ｂ
、及びＹ
ｃ
、前記偏向器によって偏向されたときの所定の像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ、前記偏向器によって偏向されたときの前記一方の側の最軸外像高、及び前記他方の側の最軸外像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ
ｂ
、及びθ
ｃ
としたとき、
TIFF
2024111362000050.tif
18
150
TIFF
2024111362000051.tif
18
150
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向器によって偏向されたときの前記最軸外像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ
ｍａｘ
（ラジアン）としたとき、
TIFF
2024111362000052.tif
6
150
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記結像光学系が有する各光学面は、主走査断面において前記結像光学系の光軸に対して対称な形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項８】
副走査断面において前記偏向器に対して光束を斜入射させる入射光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記入射光学系及び前記結像光学系それぞれの光軸は、主走査断面において互いに平行であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
等角速度で回転しながら光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された前記光束を前記被走査面に導光する結像光学系とを備え、
前記結像光学系の光軸を含む主走査断面において、前記偏向器の偏向面での前記光束の幅は該偏向面の幅よりも大きく、
前記偏向器によって偏向されたときの所定の像高に向かう前記光束の主光線の進行方向が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ、前記所定の像高をＹ、前記結像光学系のＦθ係数及びｉ次のＤＩＳＴ係数をそれぞれＦ及びα
ｉ
とし、
TIFF
2024111362000053.tif
11
150
と表したとき、
α
２ｊ
＝０
α
２ｊ＋１
≦０
なる条件を満たすと共に、α
２ｊ＋１
の少なくとも一つは負の値を有する（ここでｊは１以上の整数）ことを特徴とする光走査装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置に関し、特に電子写真プロセスを用いるレーザビームプリンタやマルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、印字の高速化及び高精細化を達成するために、入射光束の主走査方向における幅よりも小さい幅を有する偏向面で構成される偏向器を備える、いわゆるオーバーフィルドスキャン方式の光走査装置が用いられている。
そのような光走査装置では、偏向面が入射光束に対して角度を変えながら移動することで、偏向面で偏向される光束の幅及びエネルギーが偏向面の角度に応じて変化してしまうため、被走査面上において像高に応じてスポット径が変化すると共に照度も変化する。
【０００３】
特許文献１は、被走査面上の最軸外像高における走査速度が軸上像高における走査速度より大きくなるように結像光学系の主走査断面内における屈折力を走査角度に応じて変化させることで、像高に応じたスポット径及び照度の変動を抑制した光走査装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２―５５８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている光走査装置では、小型化を図りながら被走査面上の像高に応じたスポット径及び照度の変動を抑制するために、結像光学系の光軸に対して主に一方の側の屈折力を走査角度に応じて変化させている。
すなわち特許文献１に開示されている光走査装置では、結像光学系の光軸に対して他方の側の走査領域をほとんど利用していないために十分な走査領域を確保しているとはいえない。
【０００６】
そこで本発明は、十分な走査領域を確保しつつスポット径及び照度の変動を抑制することができる光走査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】
【０００７】
本発明に係る光走査装置は、等角速度で回転しながら光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、偏向器によって偏向された光束を被走査面に導光する結像光学系とを備え、結像光学系の光軸を含む主走査断面において、偏向器の偏向面での光束の幅は偏向面の幅よりも大きく、被走査面における光束の走査速度は、軸上像高において最も大きく、被走査面における光束の走査加速度の絶対値は、軸上像高から最軸外像高にかけて単調に増加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、十分な走査領域を確保しつつスポット径及び照度の変動を抑制することができる光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第一実施形態に係る光走査装置の主走査断面図及び副走査断面図。
第一実施形態に係る光走査装置におけるスポット径比率、スポット移動速度及びスポット径の変化並びにＤＩＳＴ特性を示した図。
第二実施形態に係る光走査装置の主走査断面図及び副走査断面図。
第二実施形態に係る光走査装置におけるスポット径比率、スポット移動速度及びスポット径の変化並びにＤＩＳＴ特性を示した図。
実施形態に係る画像形成装置の要部副走査断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本実施形態に係る光走査装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
また以下の説明において、主走査方向とは偏向器の回転軸と結像光学系の光軸とに垂直な方向（偏向器により光束が偏向される方向）であり、副走査方向とは偏向器の回転軸に平行な方向である。また主走査断面とは主走査方向と結像光学系の光軸とに平行（副走査方向に垂直）な断面であり、副走査断面とは副走査方向と結像光学系の光軸とに平行（主走査方向に垂直）な断面である。
また以下では、結像光学系の光軸に平行な方向をＸ軸、主走査方向をＹ軸、副走査方向をＺ軸とし、角度の単位はラジアン（ｒａｄ）で表されるものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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