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公開番号2025015560
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024195533,2020163480
出願日2024-11-08,2020-09-29
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 26/12 20060101AFI20250123BHJP(光学)
要約【課題】OFS方式に伴うスポット径及び照度の変動を抑制することができ、且つ小型な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は、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、主走査断面内において、偏向器の偏向面に入射するときの光束の幅は偏向面の幅よりも大きく、被走査面における結像光学系の光軸上の像高である軸上像高に向かう光束を軸上光束、被走査面における最軸外像高に向かう光束を最軸外光束とするとき、被走査面における光束の走査速度は、軸上像高と最軸外像高とで互いに異なり、被走査面において、光軸に対して一方の側における最軸外像高から軸上像高までの第1の領域は、他方の側における最軸外像高から軸上像高までの第2の領域よりも長く、結像光学系は、光束を第1及び第2の領域に導光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】
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、
主走査断面内において、前記偏向器の偏向面に入射するとき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結像光学系の光軸上の像高である軸上像高に向かう前記光束を軸上光束、前記被走査面における最軸外像高に向かう前記光束を最軸外光束とするとき、
前記被走査面における前記光束の走査速度は、前記軸上像高と前記最軸外像高とで互いに異なり、
前記被走査面において、前記光軸に対して一方の側における前記最軸外像高から前記軸上像高までの第１の領域は、他方の側における前記最軸外像高から前記軸上像高までの第２の領域よりも長く、
前記結像光学系は、前記光束を前記第１及び第２の領域に導光することを特徴とする光走査装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記結像光学系の主走査断面内における屈折力は、前記軸上光束が通過する第１の位置と前記最軸外光束が通過する第２の位置との間で単調に変化す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３】
前記第２の位置における前記屈折力は、前記第１の位置における前記屈折力より小さい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】
前記走査速度は、前記軸上像高と前記最軸外像高との間で単調に変化することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記最軸外像高における前記走査速度は、前記軸上像高における前記走査速度より大きいことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
主走査断面内において、前記偏向面に入射するときの前記光束の進行方向と前記結像光学系の光軸とは互いに非平行であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源からの前記光束を前記偏向器の前記偏向面に入射させる入射光学系を備え、該入射光学系は前記一方の側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
主走査断面内において、前記偏向面によって偏向されたときの前記他方の側における前記最軸外像高に向かう前記最軸外光束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－
、前記入射光学系の光軸が前記結像光学系の光軸に対してなす角度をθ
ｉ
、前記偏向器の前記偏向面の数をＮとしたとき、
θ
ｉ
－θ
ｍａｘ－
＜４π／Ｎ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項７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、主走査断面に平行であることを特徴とする請求項７または８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
主走査断面内において、前記偏向面によって偏向されたときの前記光束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、前記結像光学系に入射するときの前記軸上光束の幅に対する角度θに偏向された軸外光束の幅の比率をｄＷ（θ）、前記結像光学系の前記軸上光束が通過する第１の位置における焦点距離に対する前記軸外光束が通過する位置における焦点距離の比率をｄｆ（θ）としたとき、
０．９０＜ｄＷ（θ）／ｄｆ（θ）＜１．１０
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光走査装置。
（【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 2,100 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ＯＦＳ（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。
そして、そのような光走査装置では、偏向面が入射光束中で角度を変えながら移動することで、反射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。
特許文献１は、位相シフト機能及び回折機能を併有すると共に、位相シフト量及び回折効率双方が光軸に対して非対称となっている特性を有する光学素子を入射光学系に設けることで、そのような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】
【０００３】
特開平１１－２０２２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置では、位相シフト面及び回折格子面を有する複雑な形状の光学素子を入射光学系に追加する必要があるため、大型化してしまう。
そこで本発明は、ＯＦＳ方式に伴うスポット径及び照度の変動を抑制することができ、且つ小型な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】
【０００５】
本発明に係る光走査装置は、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、主走査断面内において、偏向器の偏向面に入射するときの光束の幅は偏向面の幅よりも大きく、被走査面における結像光学系の光軸上の像高である軸上像高に向かう光束を軸上光束、被走査面における最軸外像高に向かう光束を最軸外光束とするとき、被走査面における光束の走査速度は、軸上像高と最軸外像高とで互いに異なり、被走査面において、光軸に対して一方の側における最軸外像高から軸上像高までの第１の領域は、他方の側における最軸外像高から軸上像高までの第２の領域よりも長く、結像光学系は、光束を第１及び第２の領域に導光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＯＦＳ方式に伴うスポット径及び照度の変動を抑制することができ、且つ小型な光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第一実施形態に係る光走査装置の主走査断面図。
第一実施形態に係る光走査装置における各角度の定義を説明する図。
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。
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。
第三実施形態に係る光走査装置の主走査断面図。
第三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。
特許文献１に開示されている光走査装置の主走査断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
また以下では、結像光学系８５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軸としている。
【０００９】
［第一実施形態］
従来、電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタ等の画像形成装置用の露光装置として光走査装置が用いられている。
光走査装置では、パソコン側からの画像信号に応じて変調されて光源から出射した光束を入射光学系によってポリゴンミラー（回転多面鏡）等の偏向器に導光した後、偏向器の偏向反射面によって偏向させている。
そして偏向された光束は、Ｆθ特性を有する結像光学系によって被走査面としての感光ドラム上にスポット状に集光され、偏向器の回転に伴って被走査面上において形成されたスポットが走査することで画像情報の露光記録が行われる。
【００１０】
また、複数の光走査装置を用いて複数の感光ドラム上を走査することでカラー画像を形成するカラー画像形成装置も種々提案されている。
そして近年、印字の高速化や高精細化の要望から、ポリゴンミラーの多面化に関するＯＦＳ（オーバーフィルドスキャン）方式が提案されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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