JP2004109333A - 光走査用レンズ・光走査装置・画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー画像や多色画像の形成において色ずれや色むらを簡易に軽減させる。
【解決手段】光源側からの光束を光偏向器により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて集光し、被走査面上に光スポットを形成して被走査面の光走査を行う光走査装置において、走査結像光学系の少なくとも一部として用いられるレンズであって、主走査方向を長手方向、副走査方向を幅方向とする短冊形で、少なくとも副走査方向にパワーを持ち、幅方向の向きを正逆いずれにしても使用可能で、長手方向に沿って幅方向に湾曲させた光走査用レンズ７Ｍである。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査用レンズ・光走査装置・画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光走査により光導電性感光体に画像書込みを行って静電潜像を形成し、形成された静電潜像をトナー画像として可視化し、シート状記録媒体上に転写・定着して画像形成を行う画像形成装置は、デジタル複写機、光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等に関連して広く実施されている。
【０００３】
近来、２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置が「カラー画像や多色画像の形成用」として実現されている。
【０００４】
光走査装置による光走査には「走査線の曲がり」が発生しやすい。走査線の曲がりは一般に微弱であるので、形成される画像が「単一色のトナーによるモノクロ画像」である場合には、目視で走査線の曲がりの影響を視認することはできず、走査線曲がりは実質的な問題を生じない。
【０００５】
しかしながら、上記の如きカラー画像や多色画像の形成の場合には、異なる光導電性感光体における走査線の曲がりが相互に異なると、異なる色のトナー画像が重ね合せられるときに走査線相互のずれにより、再現される色に「色むら」や「色ずれ」といった問題が生じる。
【０００６】
「色ずれや色むら」を発生させる原因となる走査線の曲がりを補正する方法として、従来、走査結像光学系に含まれる長尺レンズをフレーム等に固定し、長手方向中央部を押圧螺子で押圧して長尺レンズに撓みを形成し、この撓みにより走査線の曲がりを補正する方法（例えば特許文献１参照）、平面ミラーの４隅をフレーム等に固定してミラー中央部を押圧螺子で押圧し、鏡面の変形を利用して走査線の曲がりを補正する方法（例えば特許文献２参照）、光走査装置の光路中に「平行でない透明光学部材」を配置する方法（例えば特許文献３参照）等が知られている。
【０００７】
上記方法はいずれも、光学素子を光走査装置に装着後、変形させたり回転させたりして走査線の曲がりを補正するものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５２−４９８５０号公報
【特許文献２】
特開平　６−２８６２２６号公報
【特許文献３】
特公平　４−　５５２８２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、カラー画像や多色画像の形成において問題となる上記色ずれや色むらを簡易に軽減させることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査用レンズは「光源側からの光束を光偏向器により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて集光し、被走査面上に光スポットを形成して被走査面の光走査を行う光走査装置において、走査結像光学系の少なくとも一部として用いられるレンズ」であって、以下の如き特徴を有する。
【００１１】
即ち、光走査用レンズは「主走査方向を長手方向、副走査方向を幅方向とする短冊形」で、少なくとも副走査方向にパワーを持ち、「幅方向の向きを正逆いずれにしても使用可能」であり、長手方向に沿って幅方向に湾曲されている。
【００１２】
即ち、この発明の光走査用レンズは「長手方向に沿って幅方向に意図的に湾曲させられている」のである。
【００１３】
光走査用レンズの１例としてシリンドリカルレンズを考えると、シリンドリカルレンズはレンズ面がシリンダ面をなすものであり、これに平行光束を入射させるときは、結像光束は、シリンドリカルレンズの焦点面上にシリンダ面の軸方向（シリンダ面を一部とする円筒の軸の方向）に平行な直線状に結像する。このような線状の結像を仮に「結像線」と呼ぶことにする。また、便宜状、シリンドリカルレンズにおける上記シリンダ面の軸方向を長手方向と呼び、長手方向と光軸とに直交する方向を幅方向と呼ぶことにする。
【００１４】
シリンドリカルレンズをその長手方向に沿って幅方向に湾曲させた状態で、平行光束を入射させると、上記結像線も「シリンドリカルレンズの湾曲」に対応して湾曲するようになる。この発明の光走査用レンズにおいて「光走査用レンズを長手方向に沿って幅方向に湾曲させる」とは、この場合のように、当該光走査用レンズの「副走査方向のレンズ作用の効果」が、主走査方向にそって湾曲することを意味する。
【００１５】
従って、光走査用レンズの湾曲は「レンズ形状自体として湾曲している」場合もあるが、「レンズの外形形状には湾曲が無く、レンズ面が湾曲している」場合もある。例えば、上記シリンドリカルレンズの場合を例に取ると、シリンドリカルレンズの湾曲は、レンズ自体の外形形状を湾曲させることによって達成できるが、レンズの外形形状は短冊状としてその長辺が共に直線状であるようにし、レンズ面におけるシリンダ面の軸が湾曲するようにすることによっても達成できるのである。
【００１６】
この発明の「意図的に湾曲させられた光走査用レンズ」は、被走査面上における走査線を変形させる機能を持つ。一例として、走査結像光学系が複数のレンズで構成され、被走査面上における走査線が直線をなすように設定されている場合に、上記複数のレンズのうち１枚を、主走査方向に湾曲させた光走査用レンズに代えると、走査線は光走査用レンズの湾曲に応じて湾曲することになる。
【００１７】
別の例として、複数のレンズで構成された走査結像光学系において「各レンズの組付け誤差や加工誤差」に起因して、被走査面上の走査線に曲がりが生じている場合、レンズの１枚を「湾曲させた光走査用レンズ」に代えることにより、被走査面上の走査線の曲がりを変形させることができる。
【００１８】
この場合の「走査線の曲がりの変形」は、取り代えられた光走査用レンズにおける湾曲の向きに応じて「曲がりが弱まる」ように変化することも、逆に「曲がりが強まる」ように変化することもある。また、走査線の曲がりの向き（曲がりにおける凸の向き）が逆転することもある。
【００１９】
この発明の光走査用レンズは「幅方向の向きを正逆いずれにしても使用可能」であるので、被走査面上に生じる走査線の曲がりの状態に応じ、幅方向の向きを適宜に選択することにより、走査線の曲がりを弱めたり、曲がりの向きを反転させたりすることが可能になる。
【００２０】
例えば、４つの光導電性感光体に対して別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をイエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色のトナーで可視化し、各色トナー画像をシート状記録媒体上に転写して重ね合せてカラー画像を形成する場合、光走査装置の光学系の組付け誤差の影響で、各光導電性感光体における走査線の曲がりの向きが区々であるような場合、光走査用レンズの幅方向の向きを光導電性感光体ごとに適宜に設定することにより走査線曲がりの向きを揃えることができる。
【００２１】
あるいは、４つの光導電性感光体に対する走査線のそれぞれが、同じ向きに曲がっているが、そのうちの１つが他のものに比して曲がりが著しいような場合、この走査線に関係する光走査用レンズの「幅方向の向き」を逆にすることにより当該走査線の曲がりを弱め、他の走査線と同程度の曲がりとすることができる。
【００２２】
請求項１記載の光走査用レンズは、走査結像光学系において「最も被走査面側に用いられる、主走査方向に長尺のレンズ」であることができる。勿論、走査結像光学系を構成するレンズのうち「光偏向器により近い位置」に配置されるレンズを光走査用レンズとすることもできるが、長尺のレンズは意図的な湾曲を形成し易いので作製が容易であるという利点がある（請求項２）。
【００２３】
請求項１または２記載の光走査用レンズは「レンズ面を囲繞するようにリブが一体化された構成」とすることができる（請求項３）。
【００２４】
この請求項３記載の光走査用レンズは「成形」により作製することができる。この場合、主走査方向に沿って形成されたリブ部の厚みを、副走査方向における一方の側と他方の側とで異ならせ、この「厚みの差」により成形時に湾曲を生じさせるようにできる（請求項４）。
【００２５】
請求項１〜４の任意の１に記載の光走査用レンズは「主走査方向の位置決めを行うための突起」を有することができる（請求項５）。
【００２６】
この発明の光走査装置は「２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置に用いられる光走査装置」であって、上記請求項１〜５の任意の１に記載の光走査用レンズを有し、この光走査用レンズを、走査線の曲がりが所定の向きに発生するように使用することを特徴とする（請求項６）。
【００２７】
請求項６記載の光走査装置において「各光導電性感光体に対して光走査を行う光走査装置」は光導電性感光体ごとに独立していても良い。この場合には、光導電性感光体の数と同数の光走査装置が用いられることになるが、この場合、複数の光走査装置には「請求項１〜５の任意の１に記載の光走査用レンズ」を用いないものがあっても良い。請求項１〜５の任意の１に光走査用レンズが用いられない場合には、光走査用レンズに代えて「湾曲を有さないもの」が用いられる。
【００２８】
上記請求項６記載の光走査装置は「２以上の光源から放射された光束を、共通の光偏向器により偏向し、各偏向光束を走査結像光学系により複数の光導電性感光体に導光して各光導電性感光体上に光スポットを形成して光走査を行うようにし、請求項１〜５の任意の１に記載の光走査用レンズを、光導電性感光体ごとに個別的に設け、且つ、各光導電性感光体の走査線の曲がりが所定の向きに揃うように使用する」ことができる（請求項７）。
【００２９】
この請求項７記載の光走査装置は、共通の光偏向器により偏向される２以上の光束を「光偏向器に関して互いに逆の向きに振り分」け、光偏向器の両側に用いられる光走査用レンズの幅方向の向きを互いに逆にした構成とすることができる（請求項８）。
【００３０】
請求項７または８記載の光走査装置はまた「各光走査用レンズの主走査方向における傾きを調整する手段」を有することができる（請求項９）。このようにすると「走査線の傾き具合の調整」が可能になる。
【００３１】
請求項６〜９の任意の１に記載の光走査装置は「光走査用レンズの湾曲の程度を調整する手段」を有することができる（請求項１０）。このようにすると「走査線の曲がり具合」を微調整することが可能になる（請求項１１）。
【００３２】
この発明の画像形成装置は「２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置」であって、各光導電性感光体を光走査する光走査装置として請求項６〜１０の任意の１に記載の光走査装置が用いられることを特徴とする（請求項１１）。
【００３３】
このような画像形成装置は一般に「タンデム型」と呼ばれ、複数の光導電性感光体は、これらに形成されるトナー画像を転写される転写媒体の転写面の移動方向に沿って設けられる。各トナー画像は最終的には「シート状記録媒体」に転写され、定着される。シート状記録媒体へのトナー画像の転写は、各光導電性感光体からシート状記録媒体へ直接転写しても良いし（直接転写方式）、中間転写ベルト等の中間転写媒体を介して転写を行っても良い（中間転写方式）。
【００３４】
「シート状記録媒体」は、転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用プラスチックシート）等である。
【００３５】
上記請求項１１記載の画像形成装置は、光源および光導電性感光体の数を３または４とし、各光導電性感光体に形成される静電潜像を互いに異なる色のトナーとして可視化し、シート状記録媒体上で合成してカラー画像として形成するように構成することができる。この場合、トナーの色は、イエロー・マゼンタ・シアンあるいは赤・緑・青の３色、あるいはこれらに黒を加えた４色である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。
図１は光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
この光走査装置は「カラー画像形成用の光走査装置」であり、４個の光源から放射された光束により、４個の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成するものである。
【００３７】
図１（ａ）は、複数の光源から被走査面に至る光路を展開状態で示している。
【００３８】
符号１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂは光源としての半導体レーザを示す。以下の説明において、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂは「トナーの色に関連する符号」であり、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｙはイエロー、Ｂは黒に関連することを表す。即ち、光源１Ｍ（１Ｃ、１Ｙ、１Ｂ）は、マゼンタトナー（シアントナー、イエロートナー、黒トナー）により可視化されるべき静電潜像を形成するための光束を放射する光源である。
【００３９】
図１（ａ）において、光源１Ｃから放射された光束はカップリングレンズ２Ｃによりカップリングされ、アパーチュア３Ｃによりビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｃにより回転多面鏡５１の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００４０】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す光学系の「回転多面鏡以後の光学配置」を示す図である。図１（ｂ）に示すように、回転多面鏡５１により反射偏向された（光源１Ｃからの）光束はレンズ６Ｃを透過し、光路折曲げミラーｍ４、レンズ７Ｃ、光路折曲げミラーｍ５、ｍ６を介して、被走査面の実体をなす光導電性感光体８Ｃに導光され、光導電性感光体８Ｃを光走査する。
【００４１】
この光走査により、光導電性感光体８Ｃに「シアン色トナーで可視化されるべき静電潜像」が書き込まれる。
【００４２】
図１（ａ）において、光源１Ｙから放射された光束はカップリングレンズ２Ｙによりカップリングされ、アパーチュア３Ｙによりビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｙにより回転多面鏡５１の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像する。
【００４３】
図１（ｂ）に示すように、回転多面鏡５１により反射偏向された（光源１Ｙからの）光束は、レンズ６Ｙを透過し、光路折曲げミラーｍ７、レンズ７Ｙ、光路折曲げミラーｍ８、ｍ９を介して、被走査面の実体をなす光導電性感光体８Ｙに導光され光導電性感光体８Ｙを光走査する。
【００４４】
この光走査により、光導電性感光体８Ｃに「イエロー色トナーで可視化されるべき静電潜像」が書き込まれる。
【００４５】
図１（ａ）において、光源１Ｍ、カップリングレンズ２Ｍ、アパーチュア３Ｍ、シリンドリカルレンズ４Ｍは、光源１Ｃ、カップリングレンズ２Ｃ、アパーチュア３Ｃ、シリンドリカルレンズ４Ｃと重なり合っている。また、光源１Ｂ、カップリングレンズ２Ｂ、アパーチュア３Ｂ、シリンドリカルレンズ４Ｂは、光源１Ｙ、カップリングレンズ２Ｙ、アパーチュア３Ｙ、シリンドリカルレンズ４Ｃと重なり合い、回転多面鏡５１は回転多面鏡５２と重なり合っている。
【００４６】
回転多面鏡５１、５２は共通の回転軸により一体として回転されるものであり「４個の光源１Ｍ〜１Ｃに共通の光偏向器」である。
【００４７】
光導電性感光体４Ｍ（４Ｂ）の光走査を説明すると、光源１Ｍ（１Ｂ）から放射された光束はカップリングレンズ２Ｍ（２Ｂ）によりカップリングされ、アパーチュア３Ｍ（３Ｂ）によりビーム整形され、シリンドリカルレンズ４Ｍ（４Ｂ）により回転多面鏡５２の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像し、偏向されると、レンズ６Ｍ（６Ｂ）、光路折曲げミラーｍ１（ｍ１０）、レンズ７Ｍ（７Ｂ）、光路折曲げミラーｍ２（ｍ１１）、ｍ３（ｍ１２）を介して光導電性感光体８Ｍ（８Ｂ）に導光されて光走査を行う。
【００４８】
この光走査により光導電性感光体８Ｍ（８Ｂ）には「マゼンタ色（黒色）トナーにより可視化されるべき静電潜像」が書込まれる。
【００４９】
この光走査装置において、レンズ６Ｍ（６Ｃ、６Ｙ、６Ｂ）とレンズ７Ｍ（７Ｃ、７Ｙ、７Ｂ）とが「光導電性感光体８Ｍ（８Ｃ、８Ｙ、８Ｂ）の光走査を行う走査結像光学系」を構成し、走査結像光学系を構成する２枚のレンズのうち、レンズ７Ｍ（７Ｃ、７Ｙ、７Ｂ）はこの発明の「光走査用レンズ」である。
【００５０】
図２（ａ）は、図１の光走査装置に用いられている光走査用レンズのうちのレンズ７Ｍを代表させて示している。左図は光軸方向から見た図で、左右方向（長手方向）は主走査方向であり、上下方向（幅方向）は副走査方向である。右図は副走査方向に平行な仮想的断面によるレンズ断面形状を示している。他のレンズ７Ｃ、７Ｙ、７Ｂもレンズ７Ｂと同一のものである。即ち、これらレンズは樹脂レンズで、同一の型を用いた成形により製造される。
【００５１】
レンズ７Ｍは、図１に示すように、特殊な形状を持つ特殊トロイダルレンズであり、副走査方向に正のパワーを持つ（図２（ａ）右図）と共に、主走査方向にも弱い正のパワーを持つ。レンズ７Ｍは、その外形形状（レンズ光軸方向から見た形状）としては横長の矩形形状であり、長手方向に沿う上下２辺は直線状である。図２（ａ）の左図において、符号Ｌ１で示すのは、レンズ外形形状（矩形形状）における幅方向の中心を連ねた「中心線」であり、これはレンズ外形形状の長手方向に平行な直線である。
【００５２】
これに対し、符号Ｌ０で示す線は「レンズの湾曲」を表す線で、図２（ａ）左図において「上向きの湾曲」となっている。この湾曲は、前述したレンズ作用の効果に湾曲をもたらす湾曲である。
【００５３】
上述のように、レンズ７Ｍはトロイダルレンズであるから、もし上記「レンズの湾曲」がなければ、レンズ面を「光軸と主走査方向とを含む仮想断面」で切断したときのレンズ面の切り口形状は、レンズ７Ｍを副走査方向から見た形状（この形状を与える線を仮に「基線」と呼ぶ）に合致し、この基線を光軸に直交する平面上に射影すれば直線状となる。
【００５４】
しかし実際には、レンズ７Ｍにはレンズの湾曲が意図的に与えられ、上記基線の上記平面上への射影は湾曲しているのである。
【００５５】
このように湾曲が与えられているため、図２に示すレンズ７Ｍは、走査線を図２において「上に凸」となるように湾曲させる機能を持つ。
【００５６】
レンズ７Ｍはレンズ外形が中心線Ｌ１に対して副走査方向に対称的であり、従ってレンズ７Ｍは図２の上下方向に関し、向きを正逆何れにしても使用できる。
【００５７】
図１（ｂ）に示す如く光走査装置を構成する際、レンズ７Ｍは「副走査方向における向き」を正逆任意にして使用できるので、この向きを任意にして組付けて見る。組付けに際しては、各光学素子の位置調整を行うことは言うまでも無い。このように位置調整を行っても、実際には、組付け誤差が不可避的であり、個々の光学素子にも加工誤差が存在するから、これら組付け誤差や加工誤差に起因して実際の走査線は「各光導電性感光体ごとに湾曲した」ものとなる。
【００５８】
この状態において、図２（ｂ）に示すように、レンズ７Ｍ、７Ｃ、７Ｙ、７Ｂに応じて、光導電性感光体上の走査線ＳＬＭ、ＳＬＣ、ＳＬＹ、ＳＬＢが図の如くに湾曲しているものとすると、各光導電性感光体に書込んだ静電潜像を各色トナーで可視化し、これらをシート上記録媒体上で重ね合せた場合、可視化された走査線ＳＬＭ、ＳＬＣ、ＳＬＹ、ＳＬＢの重なり具合は図２（ｃ）の如くなり、走査線ＳＬＭ、ＳＬＣの湾曲の向きと、走査線ＳＬＹ、ＳＬＢの湾曲の向きが互いに逆向きであるため「走査線相互の重なりのずれ」が大きくなり、「色ずれや色むら」の問題が顕著に現れる。
【００５９】
このような場合は、例えば、図２（ｄ）に示すようにレンズ７Ｙとレンズ７Ｂの「幅方向の向き」を逆にして光走査装置に組付ける。このようにすると、レンズ７Ｙ、７Ｍの持つ「走査線の曲がりをレンズの湾曲の向きに変形する機能」により、走査線ＳＬＹ、ＳＬＢは図２（ｃ）の状態から、図２（ｄ）に示すように湾曲の向きを反転される。このようにして各光導電性感光体における走査線の湾曲の向きが揃い、走査線相互の重なりのずれが小さくなり、「色ずれや色むら」は有効に軽減される。
【００６０】
図２（ｅ）において、走査線ＳＬＭ〜ＳＬＢが可能な限り重なり合うように、画像の書き出しタイミングなどを制御するのであるが、走査線相互の湾曲量に差があるために、走査線ＳＬＭ〜ＳＬＢを完全に重ね合せることはできず、その限りにおいて色ずれや色むらの発生を完全に防止することは困難である。
【００６１】
形成されたカラー画像を目視した場合に、色ずれや色むらの目立たない条件として、走査線湾曲量（走査線の副走査方向における最大変化）：Ａ（ｍｍ）と、最大走査範囲：Ｌ（ｍｍ）とが、条件：
０＜Ａ／Ｌ＜０．００１
を満足すべきことが知られている。従って、個々の走査線ＳＬＭ〜ＳＬＢは、この条件を満足するように光学素子の位置調整を実行するのが好ましい。
【００６２】
図３（ａ）〜（ｅ）に光走査用レンズの別の構成例を示す。図３に示す光走査用レンズ７ａ〜７ｅは何れも、図１におけるレンズ７Ｍ等として使用されることを想定している。これら図３（ａ）〜（ｅ）において、左図は光軸方向から見た図で、左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。右図は、主走査方向に直交する仮想的平断面による断面図である。符号Ｌ１は上述の「中心線」、符号：Ｌ０は上述した「レンズの湾曲」を示している。
【００６３】
図３（ａ）に示す光走査用レンズ７ａは、レンズ面７１を囲繞するようにリブ７２を一体化されている。（ｂ）に示す光走査用レンズ７ｂは、レンズ面７１を囲繞するようにリブが一体化されているが、長手方向に沿うリブ部７２ａ、７２ｂは厚みが異なっており、リブ部７２ｂの側の厚みが大きくなっている。このため光走査用レンズ７２ｂを樹脂成形で製造すると、樹脂注入後の冷却過程でリブ部７２ａと７２ｂとで収縮率に差が生じ、リブ部７２ｂでの収縮率が大きいことにより、成形過程によりレンズの湾曲Ｌ０が形成される。このため光走査用レンズとして製造が容易である。
【００６４】
図３（ｃ）に示す光走査用レンズ７は、レンズ面７１を囲繞するようにリブ７２ｃが形成されているが、この光走査用レンズ７ｃでは、図示のように副走査方向の一方の側に取り付け用の当接突起７３１、７３２が形成されている。この場合、図のように、当接突起７３１、７３２の先端から中心線Ｌ１に至る距離：ａと、中心線Ｌ１から副走査方向に他端部に至る距離：ｂとを、ａ＝ｂとすることにより、副走査方向の向きを正逆何れにしても使用できるようにしている。
【００６５】
図３（ｄ）に示す光走査用レンズ７は、レンズ面７１を囲繞するようにリブ７２ｄが形成されているが、この光走査用レンズ７ｄでは、図示のように副走査方向の一方の側に取り付け用の当接突起７３３、７３４が形成され、他方の側には取り付け用の当接突起７３５、７３６が形成されている。
図の如く、当接突起７３３、７３４の先端から中心線Ｌ１に至る距離：ａと、中心線Ｌ１から当接突起７３５、７３６の先端に至る距離：ｂとをａ＝ｂとすることにより、副走査方向の向きを正逆何れにしても使用できるようにしている。
【００６６】
図３（ｅ）に示す光走査用レンズ７は、レンズ面７１の外周部にリブを有することなく、レンズ面の長手方向に沿う縁部の両端部に、副走査方向の一方の側に取り付け用の当接突起７３７、７３８が形成され、他方の側には取り付け用の当接突起７３９、７４０が形成されている。
図の如く、当接突起７３７、７３８の先端から中心線Ｌ１に至る距離：ａと、中心線Ｌ１から当接突起７３９、７４０の先端に至る距離：ｂとをａ＝ｂとすることにより、副走査方向の向きを正逆何れにしても使用できるようにしている。
【００６７】
図３（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す光走査用レンズは、レンズの外形自体を主走査方向に湾曲させており、これによりレンズの湾曲Ｌ０が形成されている。
【００６８】
図４に示す光走査用レンズ７０は、主走査方向である長手方向の位置決めを行うための突起７０Ａ、７０Ｂを有する。このような光走査用レンズは、図１、図２、図３に示した各種の光走査用レンズに突起７０Ａ、７０Ｂを形成することにより実現できる。
【００６９】
図５は光走査用レンズの組付けの１例を示している。符号７０で示す光走査用レンズは、上の説明における光走査用レンズ７Ｍ〜７Ｂ、７ａ〜７ｃ等である。光走査装置の光学系を組付けるハウジングＨに固定されたフレームＦには、その底面部に支持用突起Ｆ１が形成され、支持用突起Ｆ１は光走査用レンズ７の主走査方向の中央部に下方から当接する。フレームＦの上側部における主走査方向の両端部近傍には螺子Ｆ２、Ｆ３が螺設され、その先端部を光走査用レンズ７の長手方向（主走査方向）の両端部近傍に当接させるようになっている。
【００７０】
このように、光走査用レンズ７は、支持用突起Ｆ１と螺子Ｆ２、Ｆ３とにより３点支持されて態位設定される。勿論、光走査用レンズ７は走査線の曲がりを所定の向きとするために、副走査方向の向きを正逆適宜に設定される。螺子Ｆ２、Ｆ３の調整により「光走査用レンズ７の長手方向の傾き」を調整でき、この調整により「走査線の傾き」を調整することができる。また、螺子Ｆ２、Ｆ３により光走査用レンズ７を長手方向において撓ませることができ、この撓み量の調整により走査線の曲がりの程度を強めたり・弱めたりすることも可能である。
【００７１】
図６は画像形成装置の実施の１形態を略示する図である。図中に符号６０で示す部分は、図１に即して説明した「光導電性感光体８Ｍ〜８Ｂに光走査による画像書き込みを行うための光走査装置」であり、この部分についての説明は前述の図１に関する説明を援用する。
【００７２】
光導電性感光体に対する作像工程は「光導電性感光体の均一帯電・光走査による画像書込み・現像によるトナー画像の形成・トナー画像の転写・トナー画像転写後の光導電性感光体のクリーニングのプロセス」により行われ、このため、各光導電性感光体の周囲には、帯電手段・書き込み手段・現像手段・転写手段・クリーニング手段が配置されるのであるが、これらの点に関しては既に広く知られたところであるので、図の繁雑を避けるため、帯電手段、クリーニング手段については図示を省略している。
【００７３】
光導電性感光体８Ｍ〜８Ｂは、円筒状に形成されて時計回りに回転駆動され、図示されない帯電手段により均一帯電され、光走査装置６０により各々光走査による画像書込みを受けて静電潜像（所謂「ネガ潜像」であって、画像部が露光されている）を形成される。これら静電潜像は現像手段９Ｍ〜９Ｂにより反転現像されてトナー画像として可視化される。
【００７４】
画像を形成されるべきシート状記録媒体である転写紙は、カセット１１あるいは１２から給紙され、搬送ベルト１０により搬送されつつ、転写チャージャＣＭにより光導電性感光体８Ｍからマゼンタ色トナー画像を、転写チャージャＣＣにより光導電性感光体８Ｃからシアン色トナー画像を、転写チャージャＣＹにより光導電性感光体８Ｙからイエロー色トナー画像を、転写チャージャＣＢにより光導電性感光体８Ｂから黒色トナー画像を順次に転写される。
【００７５】
転写された上記各色トナー画像は転写紙上で重なり合い、カラー画像を構成する。このカラー画像は定着装置１３により転写紙に定着される。カラー画像を定着された転写紙は排出ローラ１４により装置外へ排出される。
【００７６】
この画像形成装置においては、各光導電性感光体の光走査に用いられる走査結像光学系がこの発明の光走査用レンズを有し、これら光走査用レンズは、各光導電性感光体上における走査線の曲がりの向きが揃うように、副走査方向の向きを正逆適宜に設定して用いられるので、各光導電性感光体に対する走査線の向きが揃うため、色むらや色ずれを有効に軽減された良好なカラー画像を画像形成できる。
【００７７】
図１、図２に即して説明した光走査用レンズ７Ｍ〜７Ｂは「光源側１Ｍ〜１Ｂからの光束を光偏向器５１、５２により偏向させ、走査結像光学系６Ｍ、７Ｍ〜６Ｂ、７Ｂにより被走査面８Ｍ〜８Ｂに向けて集光し、被走査面上に光スポットを形成して被走査面の光走査を行う光走査装置」において、走査結像光学系の少なくとも一部として用いられるレンズであって、主走査方向を長手方向、副走査方向を幅方向とする短冊形で、少なくとも副走査方向にパワーを持ち、幅方向の向きを正逆いずれにしても使用可能であり、長手方向に沿って幅方向に湾曲させたもの（請求項１）である。
【００７８】
また、光走査用レンズ７Ｍ〜７Ｂは「走査結像光学系において、最も被走査面側に用いられる、主走査方向に長尺のレンズ」である（請求項２）。
【００７９】
光走査用レンズはまた、図３に示す光走査用レンズ７ａ〜７ｄのように「レンズ面７１を囲繞するようにリブが一体化される」ことができ（請求項３）、この場合、光走査用レンズ７ｂ、７ｃのように、成形により作製され、主走査方向にそって形成されたリブ部の厚みが、副走査方向における一方の側と他方の側とで異なり、この厚みの差により成形時に湾曲が生じるようにしたものである（請求項４）ことができる。
【００８０】
光走査用レンズはまた、図４に示す光走査用レンズ７０のように、「主走査方向の位置決めを行うための突起７０Ａ、７０Ｂ」を有することができる（請求項５）。
【００８１】
図１に実施の形態を示した光走査装置は、２以上の光源１Ｍ〜１Ｂから放射された光束により、２以上の光導電性感光体８Ｍないし８Ｂに別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置に用いられる光走査装置であって、請求項１記載の光走査用レンズ７Ｍ〜７Ｂを有し、この光走査用レンズを、走査線の曲がりが所定の向きに発生するように使用したものであり（請求項６）、２以上の光源１Ｍ〜１Ｂから放射された光束が共通の光偏向器５１、５２により偏向され、各偏向光束が走査結像光学系により、複数の光導電性感光体８Ｍ〜８Ｂに導光して各光導電性感光体上に光スポットを形成し、各光スポットにより光走査が行われ、請求項１記載の光走査用レンズ７Ｍ〜７Ｂが、光導電性感光体ごとに個別的に設けられ、各光導電性感光体の走査線の曲がりが所定の向きに揃うように使用される（請求項７）。
【００８２】
また、共通の光偏向器５１、５２により偏向される２以上の光束が、光偏向器５１、５２に関して互いに逆の向きに振り分けられ、光偏向器の両側に用いられる光走査用レンズ７Ｍ、７Ｃと、７Ｙ、７Ｂの幅方向の向きが互いに逆にされている（請求項８）。
【００８３】
さらに、図５に示すように、各光走査用レンズ７の主走査方向における傾きを調整する手段Ｆ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を有することができ（請求項９）、光走査用レンズ７の湾曲Ｌ０の程度を調整する手段Ｆ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を有することができる（請求項１０）。
【００８４】
図６に実施の形態を示した画像形成装置は、２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体９Ｍ〜８Ｂに別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置であって、各光導電性感光体を光走査する光走査装置として、請求項６記載の光走査装置６０が用いられ（請求項１１）、光源および光導電性感光体の数が４であり、各光導電性感光体８Ｍ〜８Ｂに形成される静電潜像が互いに異なる色のトナーとして可視化され、シート状記録媒状で合成されてカラー画像として形成される（請求項１２）。
【００８５】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査用レンズ・光走査装置・画像形成装置を実現できる。この発明の光走査用レンズは、主走査方向に沿って副走査方向に湾曲を与えられ、副走査方向の向きを正逆何れの向きにしても使用可能であるので、副走査方向の向きを適宜に設定することにより、走査線の湾曲の向きを所望の向きにすることができる。
【００８６】
従って、このような光走査用レンズを用いた光走査装置を用い、複数の光導電性感光体の光走査を行う画像形成装置では、各光導電性感光体に対する走査線の曲がりの向きを揃えることができ、色ずれや色むらを有効に軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】図１の実施の形態における光走査用レンズとその機能を説明するための図である。
【図３】光走査用レンズの実施の形態を５例示す図である。
【図４】請求項５記載の光走査用レンズの実施の１形態を説明するための図である。
【図５】請求項９、１０記載の発明の特徴部分を説明するための図である。
【図６】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【符号の説明】
７Ｍ　　　光走査用レンズ
Ｌ１　　　光走査用レンズの幅方向における中心線
Ｌ０　　　光走査用レンズにおけるレンズの湾曲

Claims (12)

1. 光源側からの光束を光偏向器により偏向させ、走査結像光学系により被走査面に向けて集光し、上記被走査面上に光スポットを形成して上記被走査面の光走査を行う光走査装置において、上記走査結像光学系の少なくとも一部として用いられるレンズであって、
   主走査方向を長手方向、副走査方向を幅方向とする短冊形で、少なくとも副走査方向にパワーを持ち、
   幅方向の向きを正逆いずれにしても使用可能であり、
   長手方向に沿って幅方向に湾曲させたことを特徴とする光走査用レンズ。
2. 請求項１記載の光走査用レンズにおいて、
   走査結像光学系において、最も被走査面側に用いられる、主走査方向に長尺のレンズであることを特徴とする光走査用レンズ。
3. 請求項１または２記載の光走査用レンズにおいて、
   レンズ面を囲繞するようにリブが一体化されていることを特徴とする光走査用レンズ。
4. 請求項３記載の光走査用レンズにおいて、
   成形により作製され、主走査方向にそって形成されたリブ部の厚みが、副走査方向における一方の側と他方の側とで異なり、この厚みの差により成形時に湾曲が生じるようにしたことを特徴とする光走査用レンズ。
5. 請求項１〜４の任意の１に記載の光走査用レンズにおいて、
   主走査方向の位置決めを行うための突起を有することを特徴とする光走査用レンズ。
6. ２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置に用いられる光走査装置であって、
   請求項１〜５の任意の１に記載の光走査用レンズを有し、この光走査用レンズを、走査線の曲がりが所定の向きに発生するように使用することを特徴とする光走査装置。
7. 請求項６記載の光走査装置において、
   ２以上の光源から放射された光束を共通の光偏向器により偏向し、各偏向光束を走査結像光学系により、複数の光導電性感光体に導光して各光導電性感光体上に光スポットとして形成して光走査を行うものであり、
   請求項１〜５の任意の１に記載の光走査用レンズが、光導電性感光体ごとに個別的に設けられ、各光導電性感光体の走査線の曲がりが所定の向きに揃うように使用されることを特徴とする光走査装置。
8. 請求項７記載の光走査装置において、
   共通の光偏向器により偏向される２以上の光束が、光偏向器に関して互いに逆の向きに振り分けられ、上記光偏向器の両側に用いられる光走査用レンズの幅方向の向きを互いに逆にすることを特徴とする光走査装置。
9. 請求項７または８記載の光走査装置において、
   各光走査用レンズの主走査方向における傾きを調整する手段を有することを特徴とする光走査装置。
10. 請求項６〜９の任意の１に記載の光走査装置において、
    光走査用レンズの湾曲の程度を調整する手段を有することを特徴とする光走査装置。
11. ２以上の光源から放射された光束により、２以上の光導電性感光体に別個に光走査を行って静電潜像を形成し、これら静電潜像をトナー画像として可視化し、各トナー画像を共通のシート状記録媒体に転写して合成的に画像を形成する画像形成装置において、
    各光導電性感光体を光走査する光走査装置として請求項６〜１０の任意の１に記載の光走査装置が用いられたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１１記載の画像形成装置において、
    光源および光導電性感光体の数が３または４であり、各光導電性感光体に形成される静電潜像が互いに異なる色のトナー画像として可視化され、シート状記録媒上で合成されてカラー画像として形成されることを特徴とする画像形成装置。

Images