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公開番号2024147372
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-16
出願番号2023060338
出願日2023-04-03
発明の名称走査光学装置および画像形成装置
出願人ブラザー工業株式会社
代理人
主分類G02B 26/10 20060101AFI20241008BHJP(光学)
要約【課題】ポリゴンミラーの汚損を抑制しつつ、像面上におけるビーム径の変動を小さく抑えて常に良質な画像を形成することができる光走査装置を実現する。
【解決手段】樹脂製のカップリングレンズ(21)は回折光学素子を有する。筐体(100)の底面と蓋との間に、ポリゴンミラー(40)およびモータ(PM)が位置する空間(X)を囲む隔壁(120)が設けられ、隔壁の開口(121)が樹脂製の第1走査レンズ(50)にて塞がれている。主走査方向の焦点位置の基準像面に対してのずれ量であって、通常環境温度のときのずれ量をΔAmm、上限環境温度のときのずれ量をΔBmm、第1走査レンズが通常環境温度よりも高い所定の第1温度のときのずれ量をΔCmm、とすると、ΔA<0、ΔC>0、かつΔA<ΔB<ΔCを満足する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半導体レーザと、
前記半導体レーザから出射された光をビームに変換し、少なくとも１面に回折光学素子を有する樹脂製のカップリングレンズと、
前記ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーを回転させるモータと、
前記ポリゴンミラーにて偏向されたビームを像面に結像する走査光学系と、
前記半導体レーザ、前記カップリングレンズ、前記ポリゴンミラー、前記モータおよび前記走査光学系を保持し、前記ポリゴンミラーの軸線方向の一方側が底面となる筐体と、
前記筐体における前記軸線方向の他方側を覆う蓋と、
前記底面と前記蓋との間で前記ポリゴンミラーおよび前記モータが位置する空間を囲み、偏向された前記ビームが通過する開口を有する隔壁と、
を備え、
前記走査光学系に含まれる、前記ポリゴンミラーに最も近い樹脂製の第１走査レンズにて前記開口が塞がれ、
主走査方向の焦点位置の基準像面に対してのずれ量であって、
前記半導体レーザ、前記カップリングレンズおよび前記走査光学系が通常環境温度のときの前記ずれ量をΔＡｍｍ、
前記半導体レーザ、前記カップリングレンズおよび前記走査光学系が上限環境温度のときの前記ずれ量をΔＢｍｍ、
前記半導体レーザ、前記カップリングレンズが前記通常環境温度であり、前記第１走査レンズが前記通常環境温度よりも高い所定の第１温度のときの前記ずれ量をΔＣｍｍ、
とすると、
ΔＡ＜０、ΔＣ＞０、かつΔＡ＜ΔＢ＜ΔＣを満足する走査光学装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記半導体レーザ、前記カップリングレンズおよび前記走査光学系が下限環境温度のときの前記ずれ量をΔＤｍｍとすると、
ΔＡ＜ΔＤ＜ΔＣを満足する、請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項３】
前記走査光学系は、前記第１走査レンズと第２走査レンズとを備え、
前記第１走査レンズは、前記第２走査レンズより主走査方向の結像パワーが大きい、請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項４】
前記隔壁は、前記軸線方向に沿った壁であり、前記軸線方向の一方側において前記底面と当接あるいは接続され、前記軸線方向の他方側において前記蓋と当接あるいは接続されている、請求項１に記載の走査光学装置。
【請求項５】
前記隔壁は、前記筐体又は前記蓋と一体に形成されている、請求項４に記載の走査光学装置。
【請求項６】
記録シート上に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１～５の何れか１項に記載の走査光学装置と、
前記走査光学装置によりビームが走査されて静電潜像が形成される感光体と、
前記静電潜像に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像器と、
前記現像剤像を前記記録シート上に転写する転写器と、
前記記録シート上に転写された前記現像剤像を定着する定着装置と、を備えた画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、走査光学装置および画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、光学系の一部に回折光学素子を応用して、環境温度変動による焦点位置（ピント）の移動の影響を相殺する走査光学装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような走査光学装置では、光源手段から発せられた光束を集光する第１結像光学系、又は偏向手段によって偏向された光束で像面（被走査面）上を走査する第２結像光学系の中に、少なくとも１つの屈折光学素子と回折光学素子とが備えられている。光源手段からの光の発振波長が変動したときの像面における焦点位置移動と、環境温度が変動したときに像面における焦点位置移動を、回折光学素子のパワーを適切に設定することによって補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００１－１９４６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
走査光学装置において、第１結像光学系、偏光手段であるポリゴンミラー、および第２結像光学系は、一方面が開放された箱状の筐体に保持される。筐体の開放面は、蓋体にて覆われる。ポリゴンミラーを駆動するためのモータも、ポリゴンミラーと一緒に筐体内に収容される。モータは動作時、走査光学装置の内部温度を上昇させる熱源となる。
【０００５】
外気に含まれる汚れや塵等でポリゴンミラーが汚損されると、ポリゴンミラーの反射率が低下し、印刷不良や書き出しタイミングの取得ができなくなるなどの不具合が生じ、走査光学装置の寿命が短くなる。そのため、ポリゴンミラーの汚損を抑制すべく、ポリゴンミラーの周囲に隔壁を設けて囲い、ポリゴンミラー周辺部の密封性を高めることが考えられる。
【０００６】
その場合に、隔壁に開口を設け、この開口に、走査光学系の中の最もポリゴンミラーに近い第１走査レンズを配置することが考えられる。しかしながら、このような構成とすると、モータからの熱により、第１走査レンズの温度が、第１走査レンズを除く他の光学系と比較して高くなる局所昇温が生じる。
【０００７】
上記特許文献１に記載された構成では、このような局所昇温が生じた状態を考慮したものではないため、局所昇温が生じた状態では像面に対しての焦点位置の移動が大きくなる。像面に対しての焦点位置の移動が大きくなると、像面上におけるビーム径の変動が大きくなり、画像の品質が低下する場合がある。
【０００８】
本開示は、ポリゴンミラーの汚損を抑制しつつ、像面上におけるビーム径の変動を小さく抑えて常に良質な画像を形成することができる光走査装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る走査光学装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザから出射された光をビームに変換し、少なくとも１面に回折光学素子を有する樹脂製のカップリングレンズと、前記ビームを主走査方向に偏向するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転させるモータと、前記ポリゴンミラーにて偏向されたビームを像面に結像する走査光学系と、前記半導体レーザ、前記カップリングレンズ、前記ポリゴンミラー、前記モータおよび前記走査光学系を保持し、前記ポリゴンミラーの軸線方向の一方側が底面となる筐体と、前記筐体における前記軸線方向の他方側を覆う蓋と、前記底面と前記蓋との間で前記ポリゴンミラーおよび前記モータが位置する空間を囲み、偏向された前記ビームが通過する開口を有する隔壁と、を備え、前記走査光学系に含まれる、前記ポリゴンミラーに最も近い樹脂製の第１走査レンズにて前記開口が塞がれ、主走査方向の焦点位置の基準像面に対してのずれ量であって、前記半導体レーザ、前記カップリングレンズおよび前記走査光学系が通常環境温度のときの前記ずれ量をΔＡｍｍ、前記半導体レーザ、前記カップリングレンズおよび前記走査光学系が上限環境温度のときの前記ずれ量をΔＢｍｍ、前記半導体レーザ、前記カップリングレンズが前記通常環境温度であり、前記第１走査レンズが前記通常環境温度よりも高い所定の第１温度のときの前記ずれ量をΔＣｍｍ、とすると、ΔＡ＜０、ΔＣ＞０、かつΔＡ＜ΔＢ＜ΔＣを満足する。
【００１０】
上記構成によれば、筐体の底面と蓋との間の、ポリゴンミラーおよびモータが位置する空間を隔壁で囲うことで、外気に含まれる汚れや塵等によるポリゴンミラーの汚損を抑制できる。隔壁には偏向されたビームを通過させる開口が形成されるが、該開口を塞ぐように第１走査レンズが配置されているため、空間の気密性は保持される。
（【００１１】以降は省略されています）

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