JP2006030468A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源手段1から出射した光束を偏向する偏向手段5と、偏向手段で偏向された光束を被走査面8上に導光する走査光学系6と、偏向手段からの光束で被走査面上を走査するときの同期信号を得るための同期検出手段72に導く同期検出光学系73と、を具備する走査光学装置において、走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は主走査断面内において光軸に垂直な方向の位置決めが、該走査光学素子の光軸相当位置以外の部位でなされており、走査光学系と該同期検出光学系は各々別体で構成されていること。
【選択図】 図1
Description
・非球面を用いた高精度の収差補正が可能なこと、
・生産性が高く安価なモールドプロセスで製作できること、
等の要求から、プラスチック製で形成されたレンズ(プラスチック製レンズ)が多く用いられている。
光源手段から出射した光束を偏向する偏向手段と、
該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光する走査光学系と、
該偏向手段からの光束で被走査面上を走査するときの同期信号を得るための同期検出手段に導く同期検出光学系と、を具備する走査光学装置において、
該走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は主走査断面内において光軸に垂直な方向の位置決めが、該走査光学素子の光軸相当位置以外の部位でなされており、
該走査光学系と該同期検出光学系は各々別体で構成されていることを特徴としている。
前記同期検出光学系は、前記光源手段からの光束の波長変化に対し、前記同期検出手段への光束の到達位置が異なる色分散を有することを特徴としている。
前記走査光学装置の環境変化による前記光源手段からの光束の波長変化に伴う前記走査光学系の光軸上の主走査方向の結像位置変化と、該環境変化による前記走査光学系の材料の熱膨張もしくは熱収縮に伴う該光軸上の主走査方向の結像位置変化とが逆方向であることを特徴としている。
前記走査光学装置の環境変化による前記走査光学系と前記同期検出光学系の材料の屈折率変化に伴う光軸上の主走査方向の結像位置変化と、該環境変化による該走査光学系の材料の熱膨張もしくは熱収縮に伴う光軸上の主走査方向の結像位置変化とが逆方向であることを特徴としている。
前記同期検出手段へ導光される光束は、同期検出時に前記同期検出光学系の光軸外を通過する光束であることを特徴としている。
前記同期検出光学系は、1以上のプリズムを有することを特徴としている。
前記同期検出光学系は、1以上の回折光学素子を有することを特徴としている。
前記走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は、プラスチック材料より成ることを特徴としている。
前記同期検出光学系を構成する少なくとも1枚の同期検出用光学素子は、プラスチック材料より成ることを特徴としている。
前記走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は、該走査光学素子の端部を位置決め部材に突き当てて位置決めなされていることを特徴としている。
前記光源手段は複数の発光部を有するマルチビーム光源であることを特徴としている。
前記光源手段は複数の光源を有し、該複数の光源は各々複数の発光部を有するマルチビーム光源であることを特徴としている。
請求項1乃至12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ビーム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、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。
請求項1乃至12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。
請求項1乃至12の何れか1項に記載の走査光学装置と、該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。
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を有していることを特徴としている。
<座標系>
光軸との交点を原点とし、光軸方向をx軸、主走査面内において光軸と直交する軸をy軸、副走査面内において光軸と直交する軸をz軸とする。
<入射面>
主走査方向と対応する母線方向が、
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、
(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。
<出射面>
主走査(母線)方向は非円弧、副走査(子線)方向は主走査方向の座標により子線曲率、非円弧形状が変化する非円弧面であり、母線方向と子線方向を単一の数式で表現している。
尚、形状表現式における多項式で次数を制限して表現しているものもあるが、本発明を実施するに当たり次数はこれ以上でも以下でも差し支えない。
ここで比較例を用いて本実施例との差異について説明する。
・波長 昇温により光源手段1から発せられた光束の波長が長波長側にシフトし、それにより主走査方向の倍率は大きくなる。
・屈折率 昇温により走査光学素子6の材料の屈折率が下がり、それにより主走査方向の倍率は大きくなる。
・熱膨張 昇温により走査光学素子6の材料が熱膨張し、それにより主走査方向の倍率は大きくなる。
・波長 BD光学素子71の色収差と等しい色収差をもつ像高が基準像高となる(*1)。
・屈折率 BD光学素子71の材料の屈折率変化による収差変化と等しい収差変化をもつ像高が基準像高となる(*1)。
・熱膨張 位置決め基準側が基準像高となる(位置決め基準位置と最軸外光束通過位置が近接している場合)。
図9は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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Diは、実施例1〜3のいずれかに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100からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム103が出射され、この光ビーム103によって感光ドラム101の感光面が主走査方向に走査される。
図10は本発明の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、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10において、60はカラー画像形成装置、11,12,13,14は各々実施例1〜3に示したいずれかの構成を有する走査光学装置、21,22,23,24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。
2 光束変換素子(コリメーターレンズ)
3 絞り
4 光学系(シリンドリカルレンズ)
5 偏向手段(ポリゴンミラー)
6 走査光学系
M 部位
8 被走査面(感光ドラム面)
71 同期検出光学系(プリズム)
72 同期検出手段
73 同期検出用スリット
74 同期検出光学系(回折光学素子)
75 同期検出光学系(アナモフィックレンズ)
11、12、13、14 走査光学装置
21、22、23、24 像担持体(感光ドラム)
31、32、33、34 現像器
41、42、43、44 光ビーム
51 搬送ベルト
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
104 画像形成装置
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 (16)
- 光源手段から出射した光束を偏向する偏向手段と、
該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光する走査光学系と、
該偏向手段からの光束で被走査面上を走査するときの同期信号を得るための同期検出手段に導く同期検出光学系と、を具備する走査光学装置において、
該走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は主走査断面内において光軸に垂直な方向の位置決めが、該走査光学素子の光軸相当位置以外の部位でなされており、
該走査光学系と該同期検出光学系は各々別体で構成されていることを特徴とする走査光学装置。 - 前記同期検出光学系は、前記光源手段からの光束の波長変化に対し、前記同期検出手段への光束の到達位置が異なる色分散を有することを特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
- 前記走査光学装置の環境変化による前記光源手段からの光束の波長変化に伴う前記走査光学系の光軸上の主走査方向の結像位置変化と、該環境変化による前記走査光学系の材料の熱膨張もしくは熱収縮に伴う該光軸上の主走査方向の結像位置変化とが逆方向であることを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置。
- 前記走査光学装置の環境変化による前記走査光学系と前記同期検出光学系の材料の屈折率変化に伴う光軸上の主走査方向の結像位置変化と、該環境変化による該走査光学系の材料の熱膨張もしくは熱収縮に伴う光軸上の主走査方向の結像位置変化とが逆方向であることを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置。
- 前記同期検出手段へ導光される光束は、同期検出時に前記同期検出光学系の光軸外を通過する光束であ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。
- 前記同期検出光学系は、1以上のプリズムを有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記同期検出光学系は、1以上の回折光学素子を有することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は、プラスチック材料より成ることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記同期検出光学系を構成する少なくとも1枚の同期検出用光学素子は、プラスチック材料より成ることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記走査光学系を構成する少なくとも1枚の走査光学素子は、該走査光学素子の端部を位置決め部材に突き当てて位置決めなされていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記光源手段は複数の発光部を有するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 前記光源手段は複数の光源を有し、該複数の光源は各々複数の発光部を有するマルチビーム光源であることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の走査光学装置。
- 請求項1乃至12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ビーム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、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1乃至12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1乃至12の何れか1項に記載の走査光学装置と、該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。
- 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を有していることを特徴とする請求項15に記載のカラー画像形成装置。
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