JP2003241126A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置Info
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Abstract
湾曲を満足しつつ面倒れ補正機能を向上させ、偏向面の
面倒れによる照射位置ずれの少ない高品位な画像記録に
適した走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置を得
ること。 【解決手段】 光源手段1から出射した光束の状態を他
の状態に変換する第1の光学素子2と、該第1の光学素
子からの光束を主走査方向に長手の線像に変換する第2
の光学素子4と、該第2の光学素子からの光束を偏向走
査する偏向素子5と、該偏向素子からの偏向光束を被走
査面上にスポット状に結像する走査光学素子6と、を具
備し、副走査断面内で該偏向素子の偏向面と該被走査面
とが略共役である走査光学装置において、該偏向光束の
うち、光軸上の光束の副走査断面内の波面収差が最も小
さくなる位置が該被走査面より該偏向素子側に位置して
いること。
Description
れを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射
した光束を偏向素子で偏向させfθ特性を持った走査光
学素子を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録
するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレー
ザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンク
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。
査光学装置においては光源手段から画像信号に応じて光
変調され出射した光束を、例えば回転多面鏡(ポリゴン
ミラー)より成る光偏向器により周期的に偏向させ、f
θ特性を有する走査光学素子によって感光性の記録媒体
(感光ドラム)面上にスポット状に収束させ、該記録媒
体面上を光走査して画像記録を行っている。
である。同図において光源手段91から出射した発散光
束はコリメーターレンズ92によって略平行光束もしく
は収束光束とされ、開口絞り93によって該光束(光
量)を整形して副走査方向のみに屈折力を有するシリン
ドリカルレンズ94に入射している。シリンドリカルレ
ンズ94に入射した光束のうち主走査断面内においては
そのままの状態で出射し、副走査断面内においては収束
して回転多面鏡(ポリゴンミラー)から成る光偏向器9
5の偏向面(ポリゴンミラー面)95a近傍にほぼ線像
として結像している。
偏向された光束をfθ特性を有するfθレンズ系(走査
光学素子)96を介して被走査面98としての感光ドラ
ム面上へ導光し、該光偏向器95を矢印A方向に回転さ
せることによって該感光ドラム面98上を矢印B方向
(主走査方向)に光走査して画像情報の記録を行ってい
る。
置において、副走査断面内における光偏向器の面倒れを
光学的に補正するためには、該光偏向器の偏向面近傍と
被走査面とを光学的に共役関係(結像関係)にする必要
がある。
方向の要部断面図(副走査断面図)である。このように
偏向面95aと被走査面98とが完全に共役関係になっ
ている場合、走査光学素子96の球面収差が小さく、か
つ偏向面の倒れ量が小さいという条件下において、点線
で示すように面倒れを有する偏向面95aで偏向された
光束は必ず光軸上に戻り、被走査面98上で副走査方向
に変位を持たない。
回転中心から離れているポリゴンミラーのような光偏向
器では、偏向する画角によって偏向面が前後に移動する
ため、全画角において被走査面上に副走査断面内の光束
を結像させようとすると、全画角において偏向面95a
と被走査面98とを完全に共役関係にすることは困難で
あった。尚、同図において図16に示した要素と同一要
素には同符番を付しており、71はシリンドリカルレン
ズ94による線像、81は光軸上の光束を偏向するポリ
ゴンミラー面、82は反光源手段側の最軸外の光束を偏
向するポリゴンミラー面、83は光源手段側の最軸外光
束を偏向するポリゴンミラー面である。
る線像71と偏向面とが一致する像高においては完全に
共役関係になっているため面倒れによる照射位置ずれは
発生しないが、線像71から偏向面までの距離が大きい
光軸上近傍と、最軸外近傍では面倒れによる照射位置変
動が大きい。この面倒れによる照射位置変動はポリゴン
ミラー面数周期の副走査方向のピッチムラとなり、高精
度に画像情報を記録する上で問題となる。
マルチビーム光源から出射された複数の光束を同時に走
査するマルチビーム走査光学装置が提案されているが、
同装置ではもともと複数の光束間にある量のピッチ誤差
が残存しているため、面倒れによる照射位置ずれが画像
に与える影響が大きいという問題点がある。
体(感光ドラム)を用いて各々に走査光学装置を配置し
てレーザー光により潜像を形成し、Y(イエロー),M
(マゼンタ),C(シアン),Bk(ブラック)の各色
の原稿の画像を各々対応する感光体面上に形成するカラ
ー画像形成装置が提案されているが、同装置では用いら
れる網点パターンの線数、スクリーン角が多彩であり、
一部のパターンでは上記面倒れによる照射位置ずれがモ
アレパターンとして画像に現れ画像品位を著しく劣化さ
せるという問題点がある。
面内の像面湾曲を満足しつつ面倒れ補正機能を向上さ
せ、偏向素子の偏向面の面倒れによる照射位置ずれの少
ない高品位な画像記録に適した走査光学装置及びそれを
用いた画像形成装置の提供を目的とする。
学装置は、光源手段から出射した光束の状態を他の状態
に変換する第1の光学素子と、該第1の光学素子からの
光束を主走査方向に長手の線像に変換する第2の光学素
子と、該第2の光学素子からの光束を偏向走査する偏向
素子と、該偏向素子からの偏向光束を被走査面上にスポ
ット状に結像する走査光学素子と、を具備し、副走査断
面内で該偏向素子の偏向面と該被走査面とが略共役であ
る走査光学装置において、該偏向光束のうち、光軸上の
光束の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置が
該被走査面より該偏向素子側に位置していることを特徴
としている。
て、前記偏向光束のうち、前記光源手段側の最軸外の光
束の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置が前
記被走査面より前記反偏向素子側に位置していることを
特徴としている。
段から出射した光束の状態を他の状態に変換する第1の
光学素子と、該第1の光学素子からの光束を主走査方向
に長手の線像に変換する第2の光学素子と、該第2の光
学素子からの光束を偏向走査する偏向素子と、該偏向素
子からの偏向光束を被走査面上にスポット状に結像する
走査光学素子と、を具備し、副走査断面内で該偏向素子
の偏向面と該被走査面とが略共役である走査光学装置に
おいて、該偏向光束のうち、該光源手段側の最軸外の光
束の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置が該
被走査面より反偏向素子側に位置していることを特徴と
している。
明において、前記走査光学素子の副走査断面内の横倍率
をβsとするとき、 1≦|βs|≦3.5 なる条件を満足することを特徴としている。
1項の発明において、前記被走査面から光軸上の光束の
副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置までの距
離をdS0、前記光軸上の光束の偏向点から前記第2の
光学素子の副走査断面内の結像位置までの距離をHS
0、前記走査光学素子の副走査断面内の横倍率をβsと
するとき、 HS0×βs2≦dS0<0.1HS0×βs2 なる条件を満足することを特徴としている。
て、前記光源手段は複数の発光点を有することを特徴と
している。
1項の発明において、前記走査光学素子は単一の光学素
子より成ることを特徴としている。
1乃至7の何れか1項に記載の走査光学装置と、前記被
走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査
された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像
をトナー像として現像する現像器と、前記現像されたト
ナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナ
ー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特
徴としている。
1乃至7の何れか1項に記載の走査光学装置と、外部機
器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記
走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラとを
有していることを特徴としている。
は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の走査光学装置
から成る複数の走査光学装置と、各々の走査光学装置の
被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成す
る複数の像担持体とを有することを特徴としている。
いて、外部機器から入力した色信号を異なった色の画像
データに変換して各々の走査光学装置に入力せしめるプ
リンタコントローラを有していることを特徴としてい
る。
は、請求項1乃至7の何れか1項に記載の走査光学装置
を利用して、複数の光束を各々複数の像担持体上に導光
し、互いに異なった色の画像を形成することを特徴とし
ている。
タは、請求項1乃至7の何れか1項の走査光学装置を用
いて、前記被走査面上に設けた感光ドラムに光束を導光
することを特徴としている。
査光学装置(マルチビーム走査光学装置)の実施形態1
の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図2は図
1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
光束が反射偏向(偏向走査)される方向を主走査方向、
走査光学素子6の光軸及び主走査方向と直交する方向を
副走査方向と定義する。
形態では2つ)の発光点を有するマルチビーム半導体レ
ーザー(マルチビーム光源)より成っている。3は開口
絞りであり、光源手段1から出射された2つの光束(光
量)を制限している。2は第1の光学素子としてのコリ
メーターレンズであり、開口絞り3で制限された2つの
光束を略平行光束(もしくは発散光束もしくは収束光
束)に変換している。4は第2の光学素子としてのシリ
ンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定の屈折
力を有しており、コリメーターレンズ2を通過した2つ
の光束を副走査断面内で後述する光偏向器5の偏向面
(ポリゴンミラー面)5aにほぼ線像として結像させて
いる。
シリンドリカルレンズ4等の各要素は入射光学系9の一
要素を構成している。
ラー(回転多面鏡)より成る光偏向器であり、モータ等
の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度
で回転している。
り、ポリゴンミラーの回転軸と被走査面の中点より該ポ
リゴンミラー5側にプラスチックトーリックレンズ(屈
折素子)61、被走査面側に複合光学素子(回折素子)
62を有している。複合光学素子62は入射側の面が主
走査方向のみパワーをもつ非球面(副走査方向は平
面)、出射側が平面上に回折格子を付加した面から成っ
ている。ここで格子形状は例えば表面切削による鋸歯状
の回折格子からなるフレネル状格子形状や、フォトエッ
チングによる階段状回折格子形状などが適している。ま
た本実施形態では複合光学素子62は射出成形により製
作されたプラスチック製であるがガラス基盤の上にレプ
リカで回折格子を製作しても同等の効果が得られる。こ
れらの光学素子61,62は共に主走査方向と副走査方
向に異なるパワーをもっており、ポリゴンミラー5から
の偏向光束を被走査面8上にスポット状に結像させると
ともに、該ポリゴンミラー5の偏向面の倒れを補正して
いる。ここで偏向面5aと被走査面8とは略共役となっ
ている。
る。
チビーム半導体レーザー1から光変調され出射した2本
の発散光束(同図では1本の光束のみ図示)は開口絞り
3によって該光束を制限して(光束の光量を制限し
て)、コリメーターレンズ2によって略平行光束に変換
され、開口絞り3によって該光束を制限して(光束の光
量を制限して)シリンドリカルレンズ4に入射する。シ
リンドリカルレンズ4に入射した2本の略平行光束のう
ち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。
また副走査断面内においては収束して光偏向器(ポリゴ
ンミラー)5の偏向面5aにほぼ線像(主走査方向に長
手の線像)として結像している。そして光偏向器5の偏
向面5aで偏向された2本の光束はプラスチックトーリ
ックレンズ61と複合光学素子62とを介して感光ドラ
ム面8上にスポット状に結像され、該光偏向器5を矢印
A方向に回転させることによって、該感光ドラム面8上
を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査してい
る。これにより記録媒体である感光ドラム面8上に画像
記録を行っている。
状表現式により表されている。
軸方向をx軸、主走査断面内において光軸と直交する軸
をy軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をz軸
としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、
8、B10は非球面係数) 副走査方向(光軸を含み主走査方向に対して直交する方
向)と対応する子線方向が、
+D6Y6+D8Y8+D10Y10) (但し、r0は光軸上の子線曲率半径、D2、D4、D6、
D8、D10は係数) 尚、光軸外の子線曲率半径r’は各々の位置における母
線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されてい
る。
向が10次まで、副走査方向が主走査方向の位置により
異なる2次の位相関数で表される以下の位相表現式によ
り表されている。
Y8+b10Y10+(d0+d1Y+d 2Y2+d3Y3+d4Y
4)Z2 (但し、mは回折次数:実施形態1,2,3では+1次
回折光を使用) 尚、形状表現式、位相表現式とも多項式を特定の次数ま
での関数で表現しているが、次数はこれ以上でも以下で
も差し支えない。
5近傍の拡大図であり、ポリゴンミラー5の回転動作に
伴うポリゴンミラー面の動きを示している。同図におい
てポリゴンミラー面81は走査光学素子6の光軸上に向
かう光束のミラー面、ポリゴンミラー面82、83はそ
れぞれ最軸外に向かう光束のミラー面であり、光束の偏
向角により偏向(反射)点が異なっていることを示して
いる。またシリンドリカルレンズ4による線像71はミ
ラー面81とミラー面83の間に位置しており、副走査
断面内の波面収差が最小となる面(以下ベスト像面)が
被走査面上にある場合、線像とミラー面が重なったとき
に偏向される像高においてミラー面と被走査面とが完全
に共役関係となる。
の諸数値を示す。
副走査断面内の像面湾曲)、ポリゴンミラー面倒れ時の
照射位置を示す。尚、同図における像面位置は近軸結像
点ではなく波面収差が最も少なくなる結像点を示してお
り、この結像点はベストスポット径の1.2倍のスライ
スレベルで深度を定義したときの深度中心とほぼ一致す
る点となる。
査光学素子6の光軸)上、もしくはその近傍における光
束(以下「光軸上光束」とも称す。)の副走査断面内の
波面収差が最も小さくなる位置(結像点)を被走査面8
より光偏向器5側(像面位置が負)にしている。
模式的な要部断面図であり、実線は実際の光束を、点線
はポリゴンミラー面からの共役関係を示している。同図
には副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置を被
走査面上におかず被走査面より光偏向器側においたこと
により、光軸上へ向かう光束を偏向するポリゴンミラー
面81と被走査面8の関係がより完全な共役関係に近づ
くことが示されている。
差が最も小さくなる位置を被走査面上においた一般的な
設計例の像面位置(主走査及び副走査断面内の像面湾
曲)、ポリゴンミラー面倒れ時の照射位置を示す。同図
と前記図4とを比較することにより、本実施形態のポリ
ゴンミラー面の倒れ補正効果が大きい、つまり面倒れ時
の照射位置変動が小さいことが分かる。
走査断面内の横倍率をβsとするとき、 1≦|βs|≦3.5 なる条件を満足させている。
光束の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置ま
での距離をdS0、光軸上光束の偏向点(ポリゴンミラ
ー面81の位置)からシリンドリカルレンズ4の副走査
断面内の結像位置71までの距離をHS0、走査光学素
子6の副走査断面内の横倍率をβsとした場合、次式を
満足するよう各要素を設定している。
することによりデフォーカスによる結像性能の劣化を最
小限に抑えつつ、ポリゴンミラー面の倒れ補正効果を向
上させることが可能となる。
査断面内の像面湾曲が悪化し良くない。また条件式
(1)の下限値を越えるとポリゴンミラー面の倒れ補正
の改善効果が低くなり良くない。
0=−0.62であるため、 −4.72≦dS0<−0.47 となり、 dS0=−0.91mm と設定することにより、上記条件式(1)を満足させて
いる。
件式(1)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
の大きい走査光学装置において、容易かつ簡易な方法で
副走査断面内の像面湾曲を満足しつつ面倒れ補正機能を
向上させ、偏向面の面倒れによる照射位置ずれの少ない
高品位な画像記録に適した装置を提供することが可能と
なる。
点を有するマルチビーム光源より構成したが、これに限
らず、例えば単一のシングルビーム光源、もしくは3つ
以上の発光点を有するマルチビーム光源より構成しても
本発明は前述の実施形態1と同様な効果が得られる。
ンズ2やシリンドリカルレンズ4等を用いずに、光源手
段1からの光束を直接光偏向器5に導光しても良い。
本発明の主要部分の走査光学装置の実施形態2の副走査
方向の模式的な要部断面図である。同図において図3に
示した要素と同一要素には同符番を付している。
なる点は、走査光学素子6に入射する光束のうち光源手
段側の最軸外の光束(以下「最軸外光束」とも称す。)
(ポリゴンミラー83面で反射される光束)の副走査断
面内の波面収差が最も小さくなる位置を被走査面8より
反光偏向器5側にした点であり、その他の構成及び光学
的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。
を、(b)は光源手段側の最軸外光束を示しており、光
軸上光束では前述の実施形態1と同様に副走査断面内の
波面収差が最も小さくなる位置(結像点)を被走査面8
より光偏向器5側(像面位置が負)にすることにより、
光軸上の面倒れ補正効果を向上させている。
断面内の波面収差が最も小さくなる位置を被走査面8よ
り反光偏向器5側におくことにより、最軸外光束におい
てもポリゴンミラー面83と被走査面8との関係がより
完全共役関係に近づくようにしている。これにより光軸
上光束のみならず、最軸外光束近傍においても面倒れ補
正効果を向上させることが可能となる。
の諸数値を示す。
副走査断面内の像面湾曲)、ポリゴンミラー面倒れ時の
照射位置を示す。同図と前記図6に示した比較例の結果
と比較することにより、光軸上、最軸外とも本実施形態
のポリゴンミラー面の倒れ補正効果が大きい、つまり面
倒れ時の照射位置変動が小さいことが分かる。
の最軸外光束(ポリゴンミラー82面で反射される光
束)の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置を
被走査面8より反光偏向器5側にしても良く、これによ
っても前述した実施形態2と同様な効果が得られる。
置変動の影響の大きい走査光学装置において、容易かつ
簡易な方法で副走査断面内の像面湾曲を満足しつつ面倒
れ補正機能を向上させ、偏向面の面倒れによる照射位置
ずれの少ない高品位な画像記録に適した走査光学装置を
提供することが可能となる。
置の実施形態3の主走査方向の要部断面図(主走査断面
図)、図10は図9の副走査方向の要部断面図(副走査
断面図)である。図9、図10において図1、図2に示
した要素と同一要素には同符番を付している。
なる点は走査光学素子16に単一の光学素子(単玉レン
ズ)63を用いている点、走査光学素子16に入射する
光束のうち光源手段側の最軸外光束の副走査断面内の波
面収差が最も小さくなる位置を被走査面8より反光偏向
器5側にした点であり、その他の構成及び光学的作用は
実施形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得
ている。
学素子であり、単玉レンズ63より成っている。本実施
形態においても前述の実施形態1と同様に光軸上光束の
副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置(結像
点)を被走査面8より光偏向器5側(像面位置が負)に
することにより、光軸上の面倒れ補正効果を向上させて
いる。さらに最軸外光束は副走査断面内の波面収差が最
も小さくなる位置を被走査面8より反光偏向器5側にお
くことにより、最軸外光束においてもポリゴンミラー面
5aと被走査面8の関係がより完全共役関係に近づくよ
うにしている。これにより光軸上光束のみならず、最軸
外光束近傍においても面倒れ補正効果を向上させること
が可能となる。
の諸数値を示す。
び副走査断面内の像面湾曲)、ポリゴンミラー面倒れ時
の照射位置を示す。同図と図6に示した比較例の結果と
比較することにより、光軸上、最軸外とも本実施形態の
ポリゴンミラー面の倒れ補正効果が大きい、つまり面倒
れ時の照射位置変動が小さいことが分かる。
置変動の影響の大きい走査光学装置において、容易かつ
簡易な方法で副走査断面内の像面湾曲を満足しつつ面倒
れ補正機能を向上させ、偏向面の面倒れによる照射位置
ずれの少ない高品位な画像記録に適した走査光学装置を
提供することが可能となる。
ンズより構成することによって、より簡易な構成の走査
光学装置を提供することが可能となる。
屈折素子と回折素子の2枚、もしくは単一の光学素子
(単玉レンズ)より構成したが、これに限らず、屈折素
子のみ、もしくは回折素子を含む3枚以上の光学素子よ
り構成しても良い。
形態1、2又は3の走査光学装置を用いた画像形成装置
(電子写真プリンタ)の実施形態を示す副走査断面内に
おける要部断面図である。図12において、符号104
は画像形成装置を示す。この画像形成装置104には、
パーソナルコンピュータ等の外部機器117からコード
データDcが入力する。このコードデータDcは、装置
内のプリンタコントローラ111によって、画像データ
(ドットデータ)Diに変換される。この画像データD
iは、各実施形態1、2、3で示した構成を有する光走
査ユニット100に入力される。そして、この光走査ユ
ニット(走査光学装置)100からは、画像データDi
に応じて変調された複数の光ビーム(光束)103が射
出され、この複数の光束103によって感光ドラム10
1の感光面が主走査方向に走査される。
101は、モータ115によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム101の
感光面が光束103に対して、主走査方向と直交する副
走査方向に移動する。感光ドラム101の上方には、感
光ドラム101の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ
102が表面に当接するように設けられている。そし
て、帯電ローラ102によって帯電された感光ドラム1
01の表面に、前記光走査ユニット100によって走査
される複数の光束103が照射されるようになってい
る。
は、画像データDiに基づいて変調されており、この複
数の光束103を照射することによって感光ドラム10
1の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、
上記複数の光束103の照射位置よりもさらに感光ドラ
ム101の回転断面内における下流側で感光ドラム10
1に当接するように配設された現像器107によってト
ナー像として現像される。
は、感光ドラム101の下方で、感光ドラム101に対
向するように配設された転写ローラ(転写器)108に
よって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙1
12は感光ドラム101の前方(図12において右側)
の用紙カセット109内に収納されているが、手差しで
も給紙が可能である。用紙カセット109端部には、給
紙ローラ110が配設されており、用紙カセット109
内の用紙112を搬送路へ送り込む。
された用紙112はさらに感光ドラム101後方(図1
2において左側)の定着器へと搬送される。定着器は内
部に定着ヒータ(図示せず)を有する定着ローラ113
とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加
圧ローラ114とで構成されており、転写部から撒送さ
れてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ1
14の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
112上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロ
ーラ113の後方には排紙ローラ116が配設されてお
り、定着された用紙112を画像形成装置の外に排出せ
しめる。
ントコントローラ111は、先に説明したデータの変換
だけでなく、モータ115を始め画像形成装置内の各部
や、光走査ユニット100内のポリゴンモータなどの制
御を行う。
実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本
実施形態は、走査光学装置(マルチビーム光走査装置)
を4個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上
に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成
装置である。図13において、60はカラー画像形成装
置、11,12,13,14は各々実施形態1、2又は
3に示したいずれかの構成を有する走査光学装置、2
1,22,23,24は各々像担持体としての感光ドラ
ム、31,32,33,34は各々現像器、51は搬送
ベルトである。
には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR
(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号
が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコン
トローラ53によって、C(シアン),M(マゼン
タ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各画像データ
(ドットデータ)に変換される。これらの画像データ
は、それぞれ走査光学装置11,12,13,14に入
力される。そして、これらの走査光学装置からは、各画
像データに応じて変調された複数の光束41,42,4
3,44が出射され、これらの複数の光束によって感光
ドラム21,22,23,24の感光面が主走査方向に
走査される。
走査光学装置(11,12,13,14)を4個並べ、
各々がC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロ
ー)、B(ブラック)の各色に対応し、各々平行して感
光ドラム21,22,23,24面上に画像信号(画像
情報)を記録し、カラー画像を高速に印字するものであ
る。
上述の如く4つの走査光学装置11,12,13,14
により各々の画像データに基づいた複数の光束を用いて
各色の潜像を各々対応する感光ドラム21,22,2
3,24面上に形成している。その後、記録材に多重転
写して1枚のフルカラー画像を形成している。
センサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良
い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー
画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成さ
れる。
用いられる網点パターンの線数、スクリーン角が多彩で
あり、一部のパターンでは面倒れによる照射位置ずれが
モアレパターンとして画像に現れ画像品位を著しく劣化
させる。従って本実施形態の走査光学装置と組み合わせ
ることによりモアレの少ない高品位画像を得ることが可
能となる。
置変動の影響の大きいタンデム型カラー画像形成装置に
おいて、容易かつ簡易な方法で走査光学装置の副走査像
面湾曲を満足しつつ面倒れ補正機能を向上させ、偏向面
の面倒れによる照射位置ずれの少ない高品位画像記録に
適した装置を提供することが可能となる。
施形態では上記図13に示したタンデムタイプのカラー
画像形成装置に限らず、例えば図14に示すように各実
施形態に示したいずれかの構成を有する走査光学装置を
利用して、独立した2つの光偏向器で偏向された複数の
光束を用いて画像を形成しても良く、あるいは図15に
示すように光偏向器を副走査断面内において2段より構
成し、各実施形態に示したいずれかの構成を有する走査
光学装置を利用して、それぞれの光偏向器5A,5Bで
偏向された複数の光束を用いて画像を形成しても良い。
概略図であり、2つの光偏向器5,5で偏向された複数
の光束を用いてフルカラー画像を形成している。同図に
おいてはポリゴンミラー(光偏向器)5,5で反射偏向
されて第1の走査レンズ61a、61b,61c,61
dを通過した後の4つの光束を、折り返しミラー73
a,73b,73c,73dにより各々90°図面上、
下に折り曲げ第2の走査レンズ62a、62b,62
c,62dを介し、対応する感光ドラム8a,8b,8
c,8d面上へ導いている。これによりフルカラー画像
を形成している。
略図であり、それぞれの光偏向器5A,5Bで偏向され
た複数の光束を用いてフルカラー画像を形成している。
同図において図面上、上段の光偏向器5Aで反射偏向
(走査)される光束は第1の走査レンズ61c、61d
を通過した後、3枚の折り返しミラー73c、74c、
75c・73d,74d,75dで光路を折り曲げた
後、それぞれ対応する感光体ドラム8c,8dに導かれ
る。下段の光偏向器5Bで反射偏向(走査)される光束
は走査レンズ61a,61bを通過した後、1枚の折り
返しミラー73a,73bで光路を折り曲げた後、それ
ぞれ対応する感光体ドラム8a,8bに導かれる。これ
によりフルカラー画像を形成している。
の副走査断面内の波面収差が最も小さくなる位置を被走
査面より偏向素子側に設定することにより、容易でかつ
簡易な方法で副走査断面内の像面湾曲を満足しつつ面倒
れ補正機能を向上させ、偏向面の面倒れによる照射位置
ずれの少ない高品位な画像記録に適した走査光学装置及
びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
図
図
拡大図
る照射位置を示す図
模式的な要部断面図
位置を示す図
方向の模式的な要部断面図、(A)は光軸上光束、
(B)は最軸外光束を示している。
る照射位置を示す図
図
面図
よる照射位置を示す図
置(電子写真プリンタ)の構成例を示す副走査方向の要
部断面図
要部概略図
要部概略図
要部概略図
の拡大図
ー面 83 光源手段側最軸外光束を偏向するポリゴンミラー
面 11、12、13、14‥‥光走査装置 21、22、23、24‥‥像担持体(感光ドラム) 31、32、33、34‥‥現像器 41‥‥搬送ベルト 51‥‥マルチビームレーザー 52‥‥外部機器 53‥‥プリンタコントローラ 60‥‥カラー画像形成装置 100 走査光学装置 101 感光ドラム 102 帯電ローラ 103 光ビーム 107 現像装置 108 転写ローラ 109 用紙カセット 110 給紙ローラ 111 プリンタコントローラ 112 転写材(用紙) 113 定着ローラ 114 加圧ローラ 115 モータ 116 排紙ローラ 117 外部機器
Claims (13)
- 【請求項1】 光源手段から出射した光束の状態を他の
状態に変換する第1の光学素子と、 該第1の光学素子からの光束を主走査方向に長手の線像
に変換する第2の光学素子と、 該第2の光学素子からの光束を偏向走査する偏向素子
と、 該偏向素子からの偏向光束を被走査面上にスポット状に
結像する走査光学素子と、を具備し、 副走査断面内で該偏向素子の偏向面と該被走査面とが略
共役である走査光学装置において、 該偏向光束のうち、光軸上の光束の副走査断面内の波面
収差が最も小さくなる位置が該被走査面より該偏向素子
側に位置していることを特徴とする走査光学装置。 - 【請求項2】 前記偏向光束のうち、前記光源手段側の
最軸外の光束の副走査断面内の波面収差が最も小さくな
る位置が前記被走査面より前記反偏向素子側に位置して
いることを特徴とする請求項1記載の走査光学装置。 - 【請求項3】 光源手段から出射した光束の状態を他の
状態に変換する第1の光学素子と、 該第1の光学素子からの光束を主走査方向に長手の線像
に変換する第2の光学素子と、 該第2の光学素子からの光束を偏向走査する偏向素子
と、 該偏向素子からの偏向光束を被走査面上にスポット状に
結像する走査光学素子と、を具備し、 副走査断面内で該偏向素子の偏向面と該被走査面とが略
共役である走査光学装置において、 該偏向光束のうち、該光源手段側の最軸外の光束の副走
査断面内の波面収差が最も小さくなる位置が該被走査面
より反偏向素子側に位置していることを特徴とする走査
光学装置。 - 【請求項4】 前記走査光学素子の副走査断面内の横倍
率をβsとするとき、 1≦|βs|≦3.5 なる条件を満足することを特徴とする請求項1、2又は
3記載の走査光学装置。 - 【請求項5】 前記被走査面から光軸上の光束の副走査
断面内の波面収差が最も小さくなる位置までの距離をd
S0、前記光軸上の光束の偏向点から前記第2の光学素
子の副走査断面内の結像位置までの距離をHS0、前記
走査光学素子の副走査断面内の横倍率をβsとすると
き、 HS0×βs2≦dS0<0.1HS0×βs2 なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4の
何れか1項に記載の走査光学装置。 - 【請求項6】 前記光源手段は複数の発光点を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の走査光学装置。 - 【請求項7】 前記走査光学素子は単一の光学素子より
成ることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記
載の走査光学装置。 - 【請求項8】 請求項1乃至7の何れか1項に記載の走
査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前
記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体上
に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器
と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写
器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着
器とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項9】 請求項1乃至7の何れか1項に記載の走
査光学装置と、外部機器から入力したコードデータを画
像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめるプリ
ンタコントローラとを有していることを特徴とする画像
形成装置。 - 【請求項10】 請求項1乃至7の何れか1項に記載の
走査光学装置から成る複数の走査光学装置と、各々の走
査光学装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の
画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴と
するカラー画像形成装置。 - 【請求項11】 外部機器から入力した色信号を異なっ
た色の画像データに変換して各々の走査光学装置に入力
せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴
とする請求項10記載のカラー画像形成装置。 - 【請求項12】 請求項1乃至7の何れか1項に記載の
走査光学装置を利用して、複数の光束を各々複数の像担
持体上に導光し、互いに異なった色の画像を形成するこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。 - 【請求項13】 請求項1乃至7の何れか1項の走査光
学装置を用いて、前記被走査面上に設けた感光ドラムに
光束を導光することを特徴とするレーザービームプリン
タ。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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US6081386A (en) * | 1997-04-15 | 2000-06-27 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning lens, optical scanning and imaging system and optical scanning apparatus incorporating same |
US6038053A (en) * | 1998-02-04 | 2000-03-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image forming apparatus |
JP2000098288A (ja) * | 1998-09-18 | 2000-04-07 | Canon Inc | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
US6476955B1 (en) * | 1999-09-13 | 2002-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-beam scanning optical system and image forming apparatus using it |
JP2001343602A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-12-14 | Canon Inc | 光走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7561319B2 (en) | 2007-07-04 | 2009-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
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