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公開番号2025126394
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-29
出願番号2024022533
出願日2024-02-19
発明の名称光走査装置及び画像形成装置
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 20060101AFI20250822BHJP(光学)
要約【課題】結像光学系に子線チルト変化面を用いて光学性能を良好に補正しつつ、複屈折による光学性能の劣化を低減した光走査装置を提供する。
【解決手段】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、偏向器からの光束を被走査面に導光する被走査面に最も近い樹脂製の第1の結像光学素子を有し、光軸を含む主走査断面における第1の結像光学素子の光軸方向での厚さは主走査方向において変化し、第1の結像光学素子は子線チルト変化面を含み、子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して一方側の領域において、副走査断面における子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における位置、主走査断面における第1の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における位置、被走査面上での主走査方向における最大像高を適切に設定する。
【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、
前記偏向器からの光束を前記被走査面に導光する少なくとも一つの結像光学素子を含む結像光学系とを有し、
前記少なくとも一つの結像光学素子のうち前記被走査面に最も近い第１の結像光学素子は樹脂材料で構成され、
光軸を含む主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さは主走査方向において変化し、
前記第１の結像光学素子は子線チルト変化面を含み、
前記子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して一方側の領域において、副走査断面における前記子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
、前記主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｄｍａｘ１
、前記被走査面上での主走査方向における最大像高をＷ１とするとき、
０．０≦｜ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
－ｙ
ｄｍａｘ１
｜／Ｗ１≦０．１
なる条件を満たす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】
前記子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して前記一方側とは反対側の領域において、副走査断面における前記子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ２
、前記主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｄｍａｘ２
、前記被走査面上での主走査方向における最大像高をＷ２とするとき、
０．０≦｜ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ２
－ｙ
ｄｍａｘ２
｜／Ｗ２≦０．１
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３】
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、
前記偏向器からの光束を前記被走査面に導光する少なくとも一つの結像光学素子を含む結像光学系とを有し、
前記少なくとも一つの結像光学素子のうち前記被走査面に最も近い第１の結像光学素子は樹脂材料で構成され、
光軸を含む主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さは主走査方向において変化し、
前記第１の結像光学素子は子線チルト変化面を含み、
前記子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して一方側の領域において、副走査断面における前記子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
、前記主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｄｍａｘ１
、前記子線チルト変化面の有効領域の主走査方向の端部の主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｍａｘ１
とするとき、
０．０≦｜ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
－ｙ
ｄｍａｘ１
｜／｜ｙ
ｍａｘ１
｜≦０．１２
なる条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
前記子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して前記一方側とは反対側の領域において、副走査断面における前記子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ２
、前記主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｄｍａｘ２
、前記子線チルト変化面の有効領域の主走査方向の端部の主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｍａｘ１
とするとき、
０．０≦｜ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ２
－ｙ
ｄｍａｘ２
｜／｜ｙ
ｍａｘ２
｜≦０．１２
なる条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の結像光学素子の入射面及び出射面が前記子線チルト変化面であ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６】
前記入射面と前記出射面は、副走査断面内の形状において、光軸に垂直な平面に対して互いに異なる方向に傾斜していることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記子線チルト変化面は、副走査断面における前記子線チルト変化面の前記有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔の最大値を｜Δｓ｜（ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ
）（ｍｍ）としたとき、
０．２≦｜Δｓ｜（ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ
）≦１．２
なる条件を満たすことを特徴する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項８】
副走査断面において光源からの光束を前記偏向器に対して斜入射させる入射光学系を有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９】
前記少なくとも一つの結像光学素子は、前記光束の光路上において前記第１の結像光学素子よりも前記偏向器に近い位置に配置されている第２の結像光学素子を含み、
前記第２の結像光学素子の入射面及び出射面の少なくとも何れかは前記子線チルト変化面であ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１０】
前記偏向器は、第１及び第２の光源からの光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査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、特にレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）等の画像形成装置に好適なものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置用の光走査装置において小型化を図るために、複数の光源から出射した複数の光束を副走査断面において偏向器に斜入射させる光学系（副走査斜入射系）が採用されている。
特許文献１は、副走査斜入射系における走査線湾曲と波面収差を、結像光学素子の光学面を子線チルト変化面とすることで補正する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１４００１１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のように子線チルト変化面を用いると、副走査断面における結像光学素子の光軸方向での肉厚が副走査方向において不均一になる。そのため、結像光学素子の副走査断面での複屈折量が副走査方向に変化することにより、配置誤差などよって結像光学素子を通過する光束の位置が副走査方向に変動した場合に光学性能が劣化してしまう。
そこで、本発明は、良好な光学性能を有す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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の光走査装置は、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、前記偏向器からの光束を前記被走査面に導光する少なくとも一つの結像光学素子を含む結像光学系とを有し、前記少なくとも一つの結像光学素子のうち前記被走査面に最も近い第１の結像光学素子は樹脂材料で構成され、光軸を含む主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さは主走査方向において変化し、前記第１の結像光学素子は子線チルト変化面を含み、前記子線チルト変化面の主走査方向における光軸に対して一方側の領域において、副走査断面における前記子線チルト変化面の有効領域の副走査方向での一端及び他端の光軸方向における間隔が最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
、前記主走査断面における前記第１の結像光学素子の光軸方向での厚さが最大となる主走査方向における光軸に対する位置をｙ
ｄｍａｘ１、
前記被走査面上での主走査方向における最大像高をＷ１とするとき、
０．０≦｜ｙ
｜Δｓ｜ｍａｘ１
－ｙ
ｄｍａｘ１
｜／Ｗ１≦０．１
なる条件を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、結像光学系に子線チルト変化面を用いて光学性能を良好に補正しつつ、複屈折による光学性能の劣化を低減した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（ａ）副走査断面図、（ｂ）主走査断面の展開図、（ｃ）副走査断面の展開図である。
第一実施形態に係る結像レンズの（ａ）副走査断面図、（ｂ）｜Δｓ｜（ｙ）とｄ（ｙ）を説明するための図である。
第一実施形態に係る結像レンズの（ａ）｜Δｓ｜（ｙ）、（ｂ）ｄ（ｙ）を示した図である。
第一実施形態に係る光走査装置の像面湾曲を示した図である。
第一実施形態に係る光走査装置のｆθ特性を示した図である。
第一実施形態に係る光走査装置の走査線湾曲を示した図である。
第一実施形態に係る光走査装置の４５°アスを示した図である。
第一実施形態に係る光走査装置の像面照度分布を示した図である。
第二実施形態に係る光走査装置の（ａ）副走査断面図（ｂ）主走査断面の展開図（ｄ）副走査断面の展開図である。
第二実施形態に係る光走査装置の像面照度分布を示した図である。
カラー画像形成装置の副走査断面図である。
【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。
なお、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向器の回転軸（又は揺動軸）及び光学系の光軸（Ｘ方向）に垂直な方向（回転多面鏡で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向器の回転軸（又は揺動軸）と平行な方向である。また、主走査断面とは副走査方向に垂直な断面である。また、副走査断面とは主走査方向に垂直な断面である。
【０００９】
［第一実施形態］
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、第一実施形態に係る光走査装置１００の副走査部分断面図、主走査部分断面の展開図、副走査部分断面の展開図である。
本実施形態の光走査装置１００は、光源１Ａ、入射光学系ＬＡ、偏向器５、結像光学系ＳＡ（第１の結像光学系）、反射ミラー（反射光学素子）Ｍ１を備えている。
【００１０】
本実施形態の光走査装置１００は一つの偏向器５により光束ＲＡを偏向し、被走査面８Ａを走査する、偏向器５に対し副走査方向斜めから光束ＲＡを入射させた、所謂、副走査斜入射光学系を用いている。
光源１Ａとしては、半導体レーザー等が用いられる。なお、光源１Ａの発光点の数は、一つでも複数でも構わない。
入射光学系ＬＡは、アナモフィックレンズ２Ａ、副走査開口絞り３Ａ、主走査開口絞り４Ａを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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