CN108169896B - 扫描光学装置及图像形成装置 - Google Patents
扫描光学装置及图像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108169896B CN108169896B CN201711274020.8A CN201711274020A CN108169896B CN 108169896 B CN108169896 B CN 108169896B CN 201711274020 A CN201711274020 A CN 201711274020A CN 108169896 B CN108169896 B CN 108169896B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- scanning direction
- sub
- deflector
- scanned
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
- G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/04036—Details of illuminating systems, e.g. lamps, reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/0005—Optical objectives specially designed for the purposes specified below having F-Theta characteristic
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/04—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material
- G03G15/041—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification
- G03G15/0415—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for exposing, i.e. imagewise exposure by optically projecting the original image on a photoconductive recording material with variable magnification and means for controlling illumination or exposure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
- Lenses (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
本发明提供扫描光学装置及图像形成装置。包括:偏转器(1),偏转从光源部件发射的光束(10),使其在主扫描方向扫描;以及成像光学系统(2、3),使经偏转器偏转的光束在被扫描面(4)上成像,成像光学系统包括:第1透镜(2),在被扫描面上与主扫描方向正交的副扫描方向上具有负的光焦度;以及第2透镜(3),在副扫描方向上具有正的光焦度,在将第1透镜和第2透镜的副扫描方向(z)的光焦度分别设为φ1、φ2,且将成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,成为‑1.2≤φ1/φ2≤‑0.9、‑1.3≤β≤‑0.8。此外,在将从偏转器反射光束的点开始直到被扫描面的距离设为L时,成为350mm≤L≤405mm。
Description
技术领域
本发明涉及扫描光学装置及图像形成装置。
背景技术
一直以来,已知在记录介质上形成图像的打印机或复印机。这些打印机或复印机所代表的图像形成装置使用扫描光学装置形成静电潜像,由形成的静电潜像制作调色剂图像,通过定影器对调色剂图像进行加热及加压,使其在记录介质上定影,从而在记录介质上形成图像。
一般而言,这种扫描光学装置将来自激光光源的光束通过偏转器进行偏转,并通过成像透镜系统使其在被扫描面上作为光点而成像。
激光光源多采用半导体激光,从激光光源发射出的发散光通过准直透镜转换为大致平行的光束,光束的外形通过光圈(aperture)被限制。被限制外形的光束通过以恒定角速度旋转的偏转器向主扫描方向偏转,射入成像透镜系统。成像透镜系统具有使以恒定角速度偏转的光束在被扫描面上以等距离速度进行扫描的fθ特性,且被设置为在整个扫描区域上形成微小的光斑。
在专利文献1记载的发明中,通过指定2个fθ透镜在副扫描方向的光焦度比来抑制场曲及斑点(spot)直径。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2012-163977号公报
发明内容
可是,为了实现打印头的小型化或高精度成型,并抑制成本,需要使fθ透镜小型化。虽然能够通过将fθ透镜靠近偏转器配置来实现小型化,但当透镜的材料采用树脂时,存在由于温度变化而导致与主扫描方向正交的副扫描方向的焦点在光轴方向上偏离(像面位移(shift))的问题。伴随着像面位移的发生,被扫描面上的斑点直径增大,失去图像的锐度。此外,存在由于副扫描方向的像面位移及偏转器的倾斜,斑点在被扫描面上沿副扫描方向振动而产生副扫描方向的间距(pitch)不均匀(摆动(wobble)),且在图像上出现条纹的问题。
与此相对,有在从光源到偏转器的光学系统中配置树脂透镜,从而抵消温度变化引起的像面位移的方法,这种方法能够抑制斑点直径的增大。但是,由于摆动是fθ透镜的共轭关系引起的,因而无法通过这种方法修正。
专利文献1中记载的发明,通过指定2个fθ透镜系统在副扫描方向的光焦度比来降低场曲。在其实施方式中记载了对A4尺寸的应用例,但当应用在这个尺寸以上的印刷时,需要对光学系统进行缩放(scaling),场曲及与之伴随的斑点直径也会大于所记载的数值。此外,无关印纸尺寸,fθ透镜能够通过靠近偏转器配置而实现小型化,但由于装置配置的要求,涉及偏转器和被扫描面的距离(共轭长度)时,很多时候反而要求延长。当延长共轭长度时温度变化引起的像面位移变大,因而会出现斑点直径及摆动增大的问题。
通常使用环境下温度在±15℃范围内变动,若在这个范围内透镜由于温度变化所产生的像面位移在2.6mm以下,则能够抑制斑点直径增大及摆动增大,能够得到高质量的图像。
本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于通过将fθ透镜靠近偏转器配置而实现小型化的同时,抑制温度变化引起的像面位移及与之伴随的斑点直径增大、摆动增大。
用于解决以上课题的技术方案1的发明为一种扫描光学装置,包括:光源部件;
偏转器,偏转从所述光源部件发射出的光束,使其在主扫描方向上进行扫描;以及
成像光学系统,使经所述偏转器偏转的光束在被扫描面上成像,
其特征在于,
所述成像光学系统包括:第1透镜,在被扫描面上与主扫描方向正交的副扫描方向上具有负的光焦度;以及第2透镜,在副扫描方向上具有正的光焦度,
在将所述第1透镜和所述第2透镜的副扫描方向的光焦度分别设为φ1、φ2,且将所述成像光学系统的副扫描方向倍率为β时,成为
-1.2≤φ1/φ2≤-0.9,
-1.3≤β≤-0.8。
技术方案2的发明在技术方案1的扫描光学装置中,其特征在于,在将从所述偏转器反射光束的点开始直到被扫描面的距离设为L时,成为350mm≤L≤405mm。
技术方案3的发明在技术方案1或技术方案2的扫描光学装置中,其特征在于,将从多个所述光源部件发射的光束分别在同一个所述偏转器的不同面上进行反射,使其分别在不同的被扫描面上成像。
技术方案4的发明在技术方案1、技术方案2或技术方案3的扫描光学装置中,其特征在于,在将经所述偏转器偏转的光束通过1个或者2个以上的折返镜进行反射后,使其在被扫描面上成像。
技术方案5的发明为一种图像形成装置,包括在像载体上形成静电潜像的扫描光学装置和使所述静电潜像显影的显影部,并且将通过所述显影部显影的像转印到记录介质上,从而在该记录介质上形成图像,其特征在于,
所述扫描光学装置包括:
光源部件;
偏转器,偏转从所述光源部件发射出的光束,使其在主扫描方向上进行扫描;以及
成像光学系统,使经所述偏转器偏转的光束在被扫描面上成像,
所述成像光学系统包括:第1透镜,在被扫描面上与主扫描方向正交的副扫描方向上具有负的光焦度;以及第2透镜,在副扫描方向上具有正的光焦度,
在将所述第1透镜和所述第2透镜的副扫描方向的光焦度分别设为φ1、φ2,且将所述成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,成为
-1.2≤φ1/φ2≤-0.9,
-1.3≤β≤-0.8。
技术方案6的发明在技术方案5的图像形成装置中,其特征在于,在将从所述偏转器反射光束的点开始直到被扫描面的距离设为L时,成为350mm≤L≤405mm。
技术方案7的发明在技术方案5或技术方案6的图像形成装置中,其特征在于,将从多个所述光源部件发射的光束分别在同一个所述偏转器的不同面上进行反射,使其分别在不同的被扫描面上成像。
技术方案8的发明在技术方案5、技术方案6或者技术方案7的图像形成装置中,其特征在于,在将经所述偏转器偏转的光束通过1个或者2个以上的折返镜进行反射后,使其在被扫描面上成像。
根据技术方案1或技术方案5的发明,在构成fθ透镜的2个透镜中,使第1透镜在副扫描方向上具有负的光焦度,而使第2透镜在副扫描方向上具有正的光焦度,从而能够使透镜靠近偏转器侧,能够实现透镜的小型化。进一步,在将第1透镜和第2透镜的副扫描方向的光焦度分别设为φ1、φ2,且将成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,通过满足-1.2≤φ1/φ2≤-0.9(条件(1))、-1.3≤β≤-0.8(条件(2))的条件,能够抑制温度发生了变化时的副扫描像面位移,能够抑制斑点直径增大和摆动增大。
根据技术方案2或技术方案6的发明,共轭长度L较长,能够应对装置要求的各种各样的配置。例如在有多个扫描光学系统,且各扫描光学系统扫描不同的感光鼓的装置中,通过将经偏转器偏转的光束由镜面多次折弯,能够应对包含扫描光学系统的打印头或感光鼓的各种各样的配置。此外,打印头的尺寸主要是由第2透镜的主扫描方向长度决定的。为了使打印头小型化,第2透镜的主扫描方向有效长度最好设为180mm以下。
通过满足350mm≤L≤405mm,延长共轭长度L,主扫描方向有效长度在180mm以下的条件和上述条件(1)、条件(2)都能够满足。
根据技术方案3或技术方案7的发明,能够将包含本扫描光学装置的打印头进一步小型化,通过共用零件还能够削减成本。
根据技术方案4或技术方案8的发明,通过使用折返镜,能够应对扫描光学装置要求的各种各样的配置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的扫描光学系统的结构图。
图2涉及实施例1,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图3涉及比较例1、2,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图4涉及实施例2、3、4、5,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图5涉及实施例6、7及比较例3、4,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图6涉及实施例1a,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图7涉及比较例1a、2a、3a,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图8涉及实施例2a、3a、4a,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图9涉及实施例5a、6a及比较例4a、5a,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图10涉及实施例1b、2b、3b、4b、5b,是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移的图形。
图11是本发明的另一实施方式的扫描光学系统的结构图。
图12是本发明的另一实施方式的扫描光学系统的结构图。
标号说明
1 偏转器
2 第1透镜
3 第2透镜
4 被扫描面
10 激光
具体实施方式
以下参考附图说明本发明的一实施方式。以下为本发明的一实施方式,并非用以限定本发明。
图1表示本发明的扫描光学装置所构成的扫描光学系统的一实施方式。图1记载了三轴坐标xyz。从光源部件发射且经过准直的激光10,以向垂直于图面的副扫描方向z聚光的状态射入偏转器1,经过偏转器进行偏转后通过第1透镜2、第2透镜3,并射入被扫描面4。
将本扫描光学装置利用于在记录介质上形成图像的打印机或复印机所代表的图像形成装置中。该图像形成装置包括像载体、带电部、本扫描光学装置、显影部、转印部、以及定影部。
通过带电部使像载体带电,通过本扫描光学装置对通过带电部带电的像载体照射基于图像数据的光束,从而在像载体上形成静电潜像。图像数据基于从外部输入的数据或是基于由原稿读取装置读取的数据。
在显影部中对形成了静电潜像的像载体供给显影剂,从而将静电潜像显影成基于显影剂的像。
显影出的像通过转印部转印到记录介质上,将被转印在记录介质上的像通过定影部进行加热及加压,从而使其在记录介质上定影。
通过以上步骤,该图像形成装置在记录介质上形成图像。
以上述图1的扫描光学系统为基础,若对于条件按照表Ⅳ~表Ⅸ所示分别设置的本发明的实施例1~7、1a~6a、1b~5b、比较例1~4、1a~5a,计算光焦度比φ1/φ2、副扫描方向倍率β、共轭长度L,则成为如表Ⅰ~表Ⅲ所示。就共轭长度L而言,如表Ⅰ所示,在实施例1~7及比较例1~4中为373.2mm,如表Ⅱ所示,在实施例1a~6a及比较例1a~2a、4a~5a中为405mm,在比较例3a中为410mm,在实施例1b~5b中为350mm。
在任一实施例、比较例中,主扫描的最大像高为164.5mm、偏转器1为正七边形、偏转器1的内接圆直径为φ48mm、射入偏转器1的入射角与光轴的角度为60度、扫描光的波长为780nm、通常温度25℃,就透镜材料而言,第1透镜2为Zeonex330R、第2透镜3为ZeonexE48R,就像面的F数(F number)而言,在主扫描方向y上为47.6、在副扫描方向z上为53.3。
面形状如下式(1)。
【数学式1】
其中,x为光轴方向,y为与x正交的主扫描方向,z为与x和y正交的副扫描方向(与图1的三轴坐标相同)。
【表1】
表I
【表2】
表II
【表3】
表III
【表4】
表IV
第1透镜第1面系数A
次数 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 |
2 | -6.4688E-03 | -6.6166E-03 | -5.8000E-03 | -6.5713E-03 | -5.7971E-03 | -6.4688E-03 | -5.5992E-03 | -6.7629E-03 | -7.6277E-03 | -3.9199E-03 | -5.2368E-03 |
4 | -1.8055E-08 | -8.0709E-08 | 8.2706E-07 | -7.2757E-07 | -2.2413E-07 | -1.8055E-08 | 4.0891E-07 | -7.7733E-07 | -1.2795E-06 | 4.0098E-07 | 3.1847E-07 |
6 | -2.5336E-10 | -4.1320E-10 | -1.0333E-09 | -2.1138E-10 | -2.1565E-10 | -2.5336E-10 | -5.3926E-10 | -4.1102E-11 | -6.1560E-10 | -4.0864E-10 | -4.1360E-10 |
8 | -1.8679E-13 | -6.5924E-14 | 1.0239E-13 | -3.9348E-14 | -1.2142E-13 | -1.8679E-13 | -1.9384E-13 | -6.4676E-14 | 7.9534E-14 | -1.1108E-13 | -2.4910E-13 |
10 | 4.5605E-17 | 3.4677E-17 | 2.4193E-17 | 1.3958E-17 | 4.1763E-17 | 4.5605E-17 | 7.3536E-17 | 1.8291E-18 | -1.1139E-18 | 3.7785E-17 | 7.1313E-17 |
第1透镜第1面系数B
第1透镜第2面系数A
第1透镜第2面系数B
第2透镜第1面系数A
第2透镜第1面系数B
在任一实施例、比较例中第2透镜的第2面均为平面。
【表5】
表V
到下一个面的距离及第2透镜的有效长度(单位mm)
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
偏转器面 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 |
L1s1 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
L1S2 | 56.19 | 66.87 | 98.78 | 62.03 | 65.02 | 71.14 | 108.82 | 49.91 | 50.60 | 120.07 | 112.21 |
L2S1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
L2S2 | 242.149 | 231.466 | 199.556 | 236.307 | 233.324 | 227.200 | 189.520 | 248.427 | 247.739 | 178.265 | 186.128 |
有效长度 | 135.93 | 144.7 | 167.86 | 140.76 | 143.25 | 148.17 | 178.53 | 131.07 | 131.4 | 188.14 | 181.26 |
L1、L2为第1透镜、第2透镜,S1、S2为第1面、第2面
【表6】
表VI
第1透镜第1面系数A
第1透镜第1面系数B
第1透镜第2面系数A
第1透镜第2面系数B
第2透镜第1面系数A
第2透镜第1面系数B
【表7】
表VII
实施例1a | 实施例2a | 实施例3a | 实施例4a | 实施例5a | 实施例6a | 比较例1a | 比较例2a | 比较例3a | 比较例4a | 比较例5a | |
偏转器面 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 |
L1S1 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
L1S2 | 68.64 | 80.35 | 116.44 | 74.93 | 78.18 | 126.29 | 61.83 | 62.68 | 70.13 | 138.92 | 129.95 |
L2S1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
L2S2 | 261.503 | 249.786 | 218.705 | 255.206 | 251.964 | 203.849 | 268.310 | 267.459 | 260.013 | 191.216 | 200.195 |
有效长度 | 134.7 | 140.1 | 171.6 | 140.1 | 142.7 | 179.0 | 129.4 | 129.8 | 138.3 | 188.8 | 181.5 |
【表8】
表VIII 第1透镜第1面系数A
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
2 | -5.7230E-03 | -4.7568E-03 | -5.5770E-03 | -4.9925E-03 | -4.4385E-03 |
4 | -1.1213E-06 | 3.8792E-07 | 3.0858E-07 | 6.1012E-07 | 3.2632E-07 |
6 | 3.6955E-10 | -1.4117E-10 | 3.4918E-10 | 3.5997E-10 | -6.6447E-11 |
8 | 1.2006E-13 | -2.0478E-14 | -6.4221E-16 | -7.8773E-15 | -3.9094E-14 |
10 | -1.4577E-17 | 8.5618E-19 | 3.5734E-19 | 3.3476E-18 | 3.4039E-18 |
第1透镜第1面系数B
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
0 | -2.7000E-02 | -2.7000E-02 | -2.7000E-02 | -2.7000E-02 | -2.7000E-02 |
1 | -6.7389E-05 | 1.2596E-03 | -5.7083E-05 | 2.3942E-04 | 4.7516E-04 |
2 | -1.3558E-05 | -1.0027E-05 | 1.5776E-05 | 3.5475E-05 | -1.2733E-05 |
3 | 1.0812E-07 | -2.9616E-07 | -1.2844E-07 | -1.0141E-07 | -1.7142E-07 |
4 | 1.3360E-08 | 6.2733E-10 | -5.4361E-08 | -7.7861E-08 | -3.9718E-08 |
5 | -7.5221E-12 | 1.0850E-10 | 1.0615E-10 | 2.7623E-10 | 2.1380E-10 |
6 | 1.9824E-11 | 1.1985E-12 | 7.5905E-12 | 1.0513E-11 | 6.0629E-12 |
7 | -1.7050E-15 | -5.1228E-14 | 1.5117E-14 | -4.9164E-14 | -1.7186E-13 |
8 | -5.8621E-15 | -8.0571E-16 | 4.0254E-15 | 4.3625E-15 | 6.7231E-15 |
第1透镜第2面系数A
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
1 | -1.7792E-04 | 7.0752E-05 | 4.3839E-05 | 6.5303E-05 | 7.8164E-05 |
2 | -1.0319E-02 | -8.6479E-03 | -9.9325E-03 | -9.2166E-03 | -8.2643E-03 |
3 | 5.0791E-07 | -1.5164E-07 | -4.0974E-08 | -7.1894E-08 | -1.1882E-07 |
4 | -7.4525E-07 | 4.6364E-08 | 1.2797E-07 | 3.2530E-07 | 8.0137E-09 |
5 | -2.7677E-10 | 1.4445E-10 | 3.1469E-11 | 3.7476E-11 | 9.1712E-11 |
6 | -1.2641E-12 | -1.6030E-11 | 2.0150E-10 | 2.5741E-10 | 2.1885E-12 |
7 | 3.7864E-14 | -5.5746E-14 | -2.9676E-15 | -1.8995E-15 | -2.8939E-14 |
8 | 5.3564E-14 | -2.4525E-14 | 7.1139E-14 | 7.2791E-14 | -1.6778E-14 |
9 | -1.7897E-18 | 6.3562E-18 | -3.8814E-18 | -3.4267E-18 | 1.5860E-18 |
10 | 4.2874E-17 | -1.0871E-17 | 4.3371E-18 | 4.7542E-18 | -1.0998E-17 |
第1透镜第2面系数B
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
0 | -6.6198E-03 | -9.3733E-03 | -1.1593E-02 | -9.9915E-08 | -1.2811E-02 |
1 | -3.4332E-05 | 7.4286E-04 | -3.1277E-05 | 1.4599E-04 | 2.7290E-04 |
2 | -7.22013E-06 | -8.5774E-08 | 6.8274E-06 | 1.7141E-05 | -6.4777E-06 |
3 | 3.1161E-08 | 4.5871E-08 | -5.6385E-08 | 6.1816E-08 | -2.6184E-08 |
4 | 2.6501E-09 | -4.0945E-09 | -1.5180E-08 | -1.8077E-08 | -1.5486E-08 |
5 | 7.3148E-12 | -2.6994E-11 | -3.1564E-12 | -1.6826E-11 | -2.9902E-11 |
6 | 3.9106E-12 | -3.2906E-13 | -1.2414E-11 | -2.2308E-11 | -3.7678E-12 |
7 | 4.3386E-15 | 2.5731E-14 | 4.7316E-14 | 2.5134E-14 | 1.6184E-14 |
8 | 2.4108E-15 | 4.0979E-16 | 5.2011E-15 | 1.0499E-14 | 3.1748E-15 |
9 | 5.0622E-18 | -1.0574E-17 | -9.5083E-18 | -5.1969E-18 | -1.1790E-17 |
10 | 6.7143E-19 | -3.1192E-19 | 1.2085E-19 | -4.2798E-19 | -2.0865E-19 |
第2透镜第1面系数A
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
1 | 1.6742E-04 | 8.6342E-05 | 1.4269E-04 | 1.4279E-04 | 1.5846E-04 |
2 | -2.0159E-03 | -1.1718E-03 | -1.7485E-03 | -1.5127E-03 | -1.0672E-03 |
3 | 2.8122E-07 | -5.8570E-08 | -2.5092E-08 | -3.9967E-08 | -4.8509E-08 |
4 | 4.8320E-07 | 1.7804E-07 | 4.3230E-07 | 3.4999E-07 | 1.4325E-07 |
5 | -9.8581E-11 | 1.3967E-11 | 6.1858E-12 | 8.6816E-12 | 9.3935E-12 |
6 | -4.3024E-11 | -1.1966E-11 | -4.6372E-11 | -3.3917E-11 | -8.2518E-12 |
7 | 1.4602E-14 | -1.4026E-15 | -6.2229E-16 | -7.8287E-16 | -8.1974E-16 |
8 | 1.7598E-15 | 5.0770E-16 | 3.1007E-15 | 2.0583E-15 | 2.9717E-16 |
9 | -8.6826E-19 | 4.8696E-20 | 5.6334E-21 | 1.3004E-20 | 2.4186E-20 |
10 | -2.4221E-21 | -8.6343E-21 | -9.8773E-20 | -5.9762E-20 | -3.9970E-21 |
第2透镜第1面系数B
次数 | 实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b |
0 | 1.4908E-02 | 1.2125E-02 | 1.3181E-02 | 1.3144E-02 | 1.1542E-02 |
1 | -1.1436E-06 | 1.4261E-05 | -1.6351E-06 | 5.1589E-06 | 4.9807E-06 |
2 | -4.4295E-07 | -2.0490E-07 | 2.0220E-07 | 3.0207E-07 | -1.9230E-07 |
3 | 8.3231E-10 | -2.7955E-09 | 2.9579E-10 | -5.8052E-10 | -9.0595E-10 |
4 | -7.0535E-11 | -4.4067E-11 | -5.6113E-10 | -5.5379E-10 | -5.5758E-11 |
5 | -7.2202E-14 | 3.3640E-13 | -2.0550E-14 | 1.0110E-13 | 1.5809E-13 |
6 | 7.5491E-15 | 7.4997E-15 | 1.5144E-13 | 1.4234E-13 | 8.6425E-15 |
7 | -8.1358E-18 | -2.7727E-17 | 1.4903E-17 | -1.0331E-18 | -2.3513E-17 |
8 | -3.1961E-19 | -5.9749E-19 | -2.0426E-17 | -1.9370E-17 | -4.5428E-19 |
9 | 1.3403E-21 | 1.0915E-21 | -1.6778E-21 | -5.4242E-22 | 1.3656E-21 |
10 | 5.2911E-23 | 2.0677E-23 | 1.1752E-21 | 1.1445E-21 | 5.4759E-24 |
【表9】
表IX
实施例1b | 实施例2b | 实施例3b | 实施例4b | 实施例5b | |
偏转器面 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 | 56.36 |
L1S1 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
L1S2 | 47.28 | 87.16 | 55.51 | 61.20 | 96.33 |
L2S1 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
L2S2 | 282.859 | 242.980 | 274.628 | 268.940 | 233.811 |
有效长度 | 136.2 | 170.0 | 143.6 | 148.8 | 177.8 |
图2至图10是表示扫描光学装置在温度变化了15℃时的副像面位移(副扫描方向z的焦点根据主扫描方向y的位置而在光轴方向x上偏离的距离)的图形。横轴的像高与主扫描方向y的坐标相当。
图2是实施例1中的副像面位移,在整个像高内处于适当范围的2.6mm以下。图3是比较例1、2,当β<-1.3、φ1/φ2<-1.2时,副像面位移增大而超过适当范围。另一方面,根据图4、图5的实施例2~7,可知当满足β≥-1.3、φ1/φ2≥-1.2时,副像面位移收敛在适当范围内。此外,第2透镜3的主扫描方向的有效长度收敛在180mm以下(参照表V)。
由以上可知,当满足
-1.2≤φ1/φ2≤-0.9 (条件1)
-1.3≤β≤-0.8 (条件2)
时,副像面位移收敛在适当范围内,能够抑制斑点直径增大、摆动增大。
此外,根据实施例1~7和比较例3、4的比较,当满足β≤-0.8、φ1/φ2≤-0.9时,第2透镜3的主扫描方向有效长度收敛在适当范围内,但当β>-0.9、φ1/φ2>-0.8时,第2透镜的主扫描方向有效长度超过180mm(参照表V)。
因此,当满足上述条件(1)及条件(2)时,能够在抑制第2透镜3的主扫描方向有效长度而实现透镜小型化的同时,将副像面位移收敛在适当范围内,抑制斑点直径增大、摆动增大。
同样,在共轭长度延长至405mm的情况下,根据实施例1a~6a及比较例1a~5a(第2透镜的主扫描方向有效长度参照表VII,图形参照图6~图9),当满足上述条件(1)及条件(2)时,能够在将第2透镜3的主扫描方向有效长度抑制在180mm以下而实现透镜小型化的同时,将副像面位移收敛在适当范围内,抑制斑点直径增大、摆动增大。
此外,如比较例3a所示,在L>405mm的情况下,副像面位移超过适当范围。
因此,当满足L<405mm时,副像面位移收敛在适当范围内,能够抑制斑点直径增大、摆动增大。
此外,在共轭长度为350mm的情况下也同样,根据实施例1b~5b(第2透镜的主扫描方向有效长度参考表Ⅸ,图形参照图10),当满足上述条件(1)及条件(2)时,副像面位移和第2透镜3的主扫描方向有效长度收敛在适当范围内。
根据以上,在上述条件(1)及条件(2)的基础上还满足350mm≤L≤405mm(条件3)时,副像面位移收敛在适当范围内,能够抑制斑点直径增大、摆动增大。
另外,在专利文献1的图4记载的实施例中,倍率为-1.46,将光学系统比例扩大,使主扫描的最大像高变为与本例相同的164.5mm时,共轭长度为275mm、温度变化了15℃时的像面位移变为3.6mm,像面位移过度增大。
在诸如以上的实施例1~7、1a~6a、1b~5b所代表的本实施方式的扫描光学装置中,进一步实施以下内容是有效的。
如图11所示,将从多个光源部件发射的光束10a、10b分别在同一个偏转器1的不同的面上进行反射,分别通过不同的第1透镜2a、2b、第2透镜3a、3b,使其分别在不同的被扫描面4a、4b上成像。通过设为这样的同时多面偏转,能够将包含本扫描光学装置的打印头进一步小型化,通过共用零件还能够削减成本。
此外,如图12所示,经偏转器1偏转的光束11,在通过1个或者2个以上的折返镜(turn-back mirror)5、6反射以后,使其在被扫描面4上成像。通过如此使用折返镜,能够应对扫描光学装置要求的各种各样的配置。在图11所示的同时多面偏转的结构中,适当地采用这种折返镜,在应对扫描光学装置要求的各种各样的配置的同时,能够将打印头进一步小型化,通过共用零件还能够削减成本。
如上所述,根据本实施方式,构成fθ透镜的2个透镜2、3中,通过使第1透镜2在副扫描方向z上具有负的光焦度,而使第2透镜3在副扫描方向z上具有正的光焦度,从而能够使第2透镜3靠近偏转器侧,能够实现第2透镜3的小型化。进一步,在将第1透镜2和第2透镜3的副扫描方向z的光焦度分别设为φ1、φ2,将成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,通过满足-1.2≤φ1/φ2≤-0.9(条件(1))、-1.3≤β≤-0.8(条件(2))的条件,能够抑制温度发生了变化时的副扫描像面位移,能够抑制斑点直径增大和摆动增大。
此外,根据本实施方式,共轭长度L较长,能够应对装置要求的各种各样的配置。例如在有多个扫描光学系统,且各扫描光学系统扫描不同的感光鼓的装置中,通过将经偏转器1偏转的光束如图12所示由镜面多次折弯,能够应对感光鼓和包含扫描光学系统的打印头的各种各样的配置。此外,打印头的尺寸主要是根据第2透镜3的主扫描方向y的长度而决定的。为了使打印头小型化,第2透镜3的主扫描方向有效长度设为180mm以下时有望实现此目的。
通过满足350mm≤L≤405mm,从而延长共轭长度L,且主扫描方向有效长度在180mm以下的条件和上述条件(1)、条件(2)都能满足。
Claims (8)
1.一种扫描光学装置,包括:
光源部件;
偏转器,偏转从所述光源部件发射出的光束,使其在主扫描方向上进行扫描;以及
成像光学系统,使经所述偏转器偏转的光束在被扫描面上成像,
其特征在于,
所述成像光学系统包括由第1透镜以及第2透镜构成的透镜组,所述第1透镜在被扫描面上与主扫描方向正交的副扫描方向上具有负的光焦度,所述第2透镜在副扫描方向上具有正的光焦度,
在将所述第1透镜和所述第2透镜的副扫描方向的光焦度分别设为φ1、φ2,且将所述成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,成为
-1.2≤φ1/φ2≤ -0.9
-1.3≤β≤ -0.8。
2.如权利要求1所述的扫描光学装置,其特征在于,
在将从所述偏转器反射光束的点开始直到被扫描面的距离设为L时,成为350mm≤ L≤405mm。
3.如权利要求1或权利要求2所述的扫描光学装置,其特征在于,
将从多个所述光源部件发射的光束分别在同一个所述偏转器的不同面上进行反射,使其分别在不同的被扫描面上成像。
4.如权利要求1、权利要求2或权利要求3所述的扫描光学装置,其特征在于,
在将经所述偏转器偏转的光束通过1个或者2个以上的折返镜进行反射后,使其在被扫描面上成像。
5.一种图像形成装置,包括在像载体上形成静电潜像的扫描光学装置和使所述静电潜像显影的显影部,并且将通过所述显影部显影的像转印到记录介质上,从而在该记录介质上形成图像,其特征在于,
所述扫描光学装置包括:
光源部件;
偏转器,偏转从所述光源部件发射出的光束,使其在主扫描方向上进行扫描;以及
成像光学系统,使经所述偏转器偏转的光束在被扫描面上成像,
所述成像光学系统包括由第1透镜以及第2透镜构成的透镜组,所述第1透镜在被扫描面上与主扫描方向正交的副扫描方向上具有负的光焦度,所述第2透镜在副扫描方向上具有正的光焦度,
在将所述第1透镜和所述第2透镜的副扫描方向的光焦度分别设为φ1、φ2,且将所述成像光学系统的副扫描方向倍率设为β时,成为
-1.2≤φ1/φ2≤ -0.9
-1.3≤β≤ -0.8。
6.如权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,
在将从所述偏转器反射光束的点开始直到被扫描面的距离设为L时,成为350mm≤ L≤405mm。
7.如权利要求5或权利要求6所述的图像形成装置,其特征在于,
将从多个所述光源部件发射的光束分别在同一个所述偏转器的不同面上进行反射,使其分别在不同的被扫描面上成像。
8.如权利要求5、权利要求6或者权利要求7所述的图像形成装置,其特征在于,
在将经所述偏转器偏转的光束通过1个或者2个以上的折返镜进行反射后,使其在被扫描面上成像。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-237404 | 2016-12-07 | ||
JP2016237404A JP6699529B2 (ja) | 2016-12-07 | 2016-12-07 | 走査光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108169896A CN108169896A (zh) | 2018-06-15 |
CN108169896B true CN108169896B (zh) | 2020-05-29 |
Family
ID=62243053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711274020.8A Active CN108169896B (zh) | 2016-12-07 | 2017-12-06 | 扫描光学装置及图像形成装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10126673B2 (zh) |
JP (1) | JP6699529B2 (zh) |
CN (1) | CN108169896B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1335528A (zh) * | 2000-05-25 | 2002-02-13 | 佳能株式会社 | 光扫描设备和使用该光扫描设备的成像装置 |
CN1651971A (zh) * | 2004-02-06 | 2005-08-10 | 株式会社东芝 | 光学扫描装置和成像装置 |
CN101650472A (zh) * | 2008-08-15 | 2010-02-17 | 一品光学工业股份有限公司 | 微机电激光扫描装置的二片式fθ镜片 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6847389B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-01-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical beam scanning device and image forming apparatus |
JP4455308B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-04-21 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
EP2372465B1 (en) * | 2010-02-24 | 2014-07-16 | Kyocera Document Solutions Inc. | Optical scanning apparatus and image forming apparatus provided with the same |
JP5135482B2 (ja) | 2012-04-27 | 2013-02-06 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 光走査装置、画像形成装置 |
-
2016
- 2016-12-07 JP JP2016237404A patent/JP6699529B2/ja active Active
-
2017
- 2017-11-17 US US15/816,987 patent/US10126673B2/en active Active
- 2017-12-06 CN CN201711274020.8A patent/CN108169896B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1335528A (zh) * | 2000-05-25 | 2002-02-13 | 佳能株式会社 | 光扫描设备和使用该光扫描设备的成像装置 |
CN1651971A (zh) * | 2004-02-06 | 2005-08-10 | 株式会社东芝 | 光学扫描装置和成像装置 |
CN101650472A (zh) * | 2008-08-15 | 2010-02-17 | 一品光学工业股份有限公司 | 微机电激光扫描装置的二片式fθ镜片 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10126673B2 (en) | 2018-11-13 |
JP6699529B2 (ja) | 2020-05-27 |
CN108169896A (zh) | 2018-06-15 |
JP2018092086A (ja) | 2018-06-14 |
US20180157190A1 (en) | 2018-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4530922B2 (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP4885573B2 (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
US8134766B2 (en) | Optical scanning device and image forming apparatus | |
JP2006309090A (ja) | 走査光学系、光走査装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置 | |
JP2001021824A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
JP4970864B2 (ja) | 光走査装置、及びその光走査装置を備える光書込装置、並びにその光走査装置またはその光書込装置を備える画像形成装置 | |
JPH08220440A (ja) | 光走査装置、画像形成装置及び画像読み取り装置 | |
JP4819436B2 (ja) | 光走査装置及び光走査装置の調整方法 | |
JP4898203B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4617004B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP5173879B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2006330688A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2004184655A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP3943820B2 (ja) | 光走査装置及びマルチビーム光走査装置及び画像形成装置 | |
CN108169896B (zh) | 扫描光学装置及图像形成装置 | |
JP2000081567A (ja) | 走査結像レンズ・光走査装置および画像形成装置 | |
JP4298222B2 (ja) | 走査光学系および光走査装置および画像形成装置 | |
JP5094221B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4636736B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4298213B2 (ja) | 走査光学系および光走査装置および画像形成装置 | |
JP2019095647A (ja) | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 | |
JP4201315B2 (ja) | 走査光学系および光走査装置および画像形成装置 | |
JP4378416B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP4343466B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
JP2004226864A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |