JP2006259574A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の光源1からの光束を偏向走査する偏向手段6、偏向走査された複数の光束を光束ごとに異なる被走査面に導く走査光学系7,8を有する光走査装置。複数の光源1と各光源に対応する偏向手段6との間に、カップリング光学系2と、カップリング光学系2からの光束を少なくとも副走査方向に制限する開口絞り3と、開口絞り3から出射した光束を少なくとも副走査方向に集光する第1光学系4と、を有し、開口絞り3は第1光学系4の副走査方向の前側焦点位置よりも光源1に近い側に配備され、第1光学系4の副走査方向の焦点距離をf1、開口絞りと第1光学系の前側主点位置の距離をL1としたとき、 f1≦L1<2・f1 の条件式を満足する。
【選択図】図1
Description
1.ビームスポット径の変動を低減すること、
2.濃度むらが低減できる光走査装置、画像形成装置を提供すること、
を目的とする。
f1≦L1<2・f1
の条件式を満足することを最も主要な特徴とする。
請求項3記載の発明のように、第1光学系は1枚のレンズからなり、このレンズの第1面の副走査方向のパワーは、第2面の副走査方向のパワーよりも大きくするとよい。
請求項4記載の画像形成装置によれば、色味の変動が小さく、形成画像の粒状度が細かく、階調性が良好で、色ずれが小さく、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。
図1は、光走査装置の実施例を示す光学レイアウト図である。図1に示す実施例は、いわゆるタンデム型の画像形成装置に対応した光走査装置として構成されていて、画像形成ステーションごとに光学系が設けられ、光偏向手段としてのポリゴンミラー6は各光学系に共通となっている。以下、一つの画像形成ステーションに対応した光走査光学系を代表としてその構成を説明する。図1において、符号1は光源としての半導体レーザ、2はカップリングレンズ、3は開口絞り、4は副走査方向のみにパワーを有する第1光学系としてのシリンドリカルレンズ、5は防音ガラス、6は偏向手段としてのポリゴンミラー、7は第1走査レンズ、8は第2走査レンズ、9はミラー、10Yはドラム型の感光体をそれぞれ示している。感光体の表面が被走査面となっている。感光体は上記感光体10Yのほかにあと3個の感光体10M,10C,10Kがあって、これら4個の感光体は平行に配置され、各感光体10Y,10M,10C,10Kに対応して光走査するための光学系が配置されている。
図1に示す実施例は、上述したような構成が4つのステーション、すなわちイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックに対応するステーションが配備され、なおかつ、各ステーションとも2ビームとなっている。また、図1に示す実施例は、ポリゴンミラー6の両側に、光源から感光体に至る光学系が2組ずつ、ほぼ対象に配置され、一つのポリゴンミラー6がすべての光学系に共用されるように構成されている。
f1≦L1<2・f1
となる。
<レンズデータ>
・光源波長:655nm
・カップリングレンズ焦点距離:15mm
・カップリング作用:コリメート作用
・ポリゴンミラー
偏向反射面数:6
内接円半径:18mm
・光源側からのビームの入射角と走査光学系の光軸とがなす角:58度
シリンドリカルレンズ4は第1面のみに副走査方向のパワーを有するレンズであり、焦点距離は70mmである。
開口絞り3とシリンドリカルレンズ4の第1面との距離(L1)は92mmであり、請求項1の条件式を満足する。また、開口絞り3は主走査断面内で光束に対し1.55度(deg)傾いている。
開口絞り3は、主走査方向:5.25mm、副走査方向:1.34mmの矩形形状をしている。
第1走査レンズ7の第1面及び第2走査レンズ8の両面は式(1)、(2)で表現される。
・主走査方向非円弧式
主走査方向の面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をRm,光軸からの主走査方向の距離をY,円錐常数をK,高次の係数をA1,A2,A3,A4,A5,A6,・・とするとき、光軸方向のデプスをXとして次の多項式で表している。
X=(Y^2/Rm)/[1+√{1−(1+K)(Y/Rm)^2}
+A1・Y+A2・Y^2+A3・Y^3+A4・Y^4
+A5・Y^5+A6・Y^6+・・・ (1)
ここで、奇数次のA1,A3,A5・・にゼロ以外の数値を代入した場合,主走査方向に非対称形状を有する。
いずれの実施例も偶数次のみを用いており,主走査方向に対称系である。
副走査方向の曲率が主走査方向に応じて変化する式を(2)で示す。
Cs(Y)=1/Rs(0)+B1・Y+B2・Y^2
+B3・Y^3+B4・Y^4+B5・Y^5+・・ (2)
ここで、Yの奇数乗係数のAs1,As3,As5・・がゼロ以外の数値を代入した場合、副走査の曲率半径が主走査方向に非対称となる。
・回転対称非球面
光軸における近軸曲率半径をR,光軸からの主走査方向の距離をY,円錐常数をK,高次の係数をA1,A2,A3,A4,A5,A6,・・とするとき、光軸方向のデプスをXとして次の多項式で表している。
X=(Y^2/R)/[1+√{1−(1+K)(Y/Rm)^2}
+A1・Y+A2・Y^2+A3・Y^3+A4・Y^4
+A5・Y^5+A6・Y^6+・・・・ (3)
Rm=−279.9、Rs=−61.0
K:−2.900000+01
A4:1.755765−07
A6:−5.491789−11
A8:1.087700−14
A10:−3.183245−19
A12:−2.635276−24
B1:−2.066347−06
B2:5.727737−06
B3:3.152201−08
B4:2.280241−09
B5:−3.729852−11
B6:−3.283274−12
B7:1.765590−14
B8:1.372995−15
B9: −2.889722−18
B10:−1.984531−19
R=−83.6
K:−0.549157
A4:2.748446−07
A6:−4.502346−12
A8:−7.366455−15
A10:1.803003−18
A12:2.727900−23
Rm=6950、Rs=110.9
K:0.000000+00
A4:1.549648−08
A6:1.292741−14
A8:−8.811446−18
A10:−9.182312−22
B1:−9.593510−07
B2:−2.135322−07
B3:−8.079549−12
B4:2.390609−12
B5:2.881396−14
B6:3.693775−15
B7:−3.258754−18
B8:1.814487−20
B9:8.722085−23
B10:−1.340807−23
Rm=766、Rs=−68.22
K:0.000000+00
A4:−1.150396−07
A6:1.096926−11
A8:−6.542135−16
A10:1.984381−20
A12:−2.411512−25
B2:3.644079−07
B4:−4.847051−13
B6:−1.666159−16
B8:4.534859−19
B10:−2.819319−23
使用波長における走査レンズの屈折率は全て1.52724である。
偏向面から第1走査レンズ第1面までの距離d1:64mm
第1走査レンズの中心肉厚d2:22.6mm
第1走査レンズ第2面から第2走査レンズ第1面までの距離d3:75.9mm
第2走査レンズの中心肉厚d4:4.9mm
第2走査レンズ第2面から被走査面までの距離d5:158.7mm
かかる構成の光走査装置の光学特性を図8に示す。(a)は像面湾曲を示しており、点線は主走査像面湾曲を、実線は副走査像面湾曲を示している。(b)は等速特性を示しており、実線はリニアリティを、点線はfθ特性を示している。図8(a)(b)からわかるように、光学特性が良好に補正されている。
2 カップリングレンズ
3 開口絞り
4 第1光学系としてのシリンドリカルレンズ
6 偏向手段
7 第1走査光学系
8 第2走査光学系
10Y 感光体
10M 感光体
10C 感光体
10K 感光体
Claims (4)
- 複数の光源と、複数の光源からの光束を偏向走査する偏向手段と、偏向走査された複数の光束を光束ごとに異なる被走査面に導く走査光学系とを有する光走査装置において、
複数の光源と各光源に対応する偏向手段との間に、各光源からの光束をカップリングするカップリング光学系と、カップリング光学系からの光束を少なくとも副走査方向に制限する開口絞りと、開口絞りから出射した光束を少なくとも副走査方向に集光する第1光学系と、を有し、
上記開口絞りは第1光学系の副走査方向の前側焦点位置よりも光源に近い側に配備され、
第1光学系の副走査方向の焦点距離をf1、開口絞りと第1光学系の前側主点位置の距離をL1としたとき、
f1≦L1<2・f1
の条件式を満足することを特徴とする光走査装置。 - 請求項1記載の光走査装置において、開口絞りから出射した光束は、開口絞りと直交する方向に対して角度を有することを特徴とする光走査装置。
- 請求項1または2記載の光走査装置において、第1光学系は1枚のレンズからなり、このレンズの第1面の副走査方向のパワーは、第2面の副走査方向のパワーよりも大きいことを特徴とする光走査装置。
- 電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセス中の露光プロセスを実行する装置として、請求項1から3のいずれかに記載の光走査装置を用いたことを特徴とする多色対応の画像形成装置。
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