JP2011018055A - Optical scanner and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザビームプリンタ(LBP)、普通紙ファクシミリ(PPF)、デジタル複写機等に用いられる光走査装置及びその光走査装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical scanning device used in a laser beam printer (LBP), a plain paper facsimile (PPF), a digital copying machine, and the like, and an image forming apparatus including the optical scanning device.
近年、光走査装置における走査密度は1200dpi(1インチ当たりのドット数)あるいは2400dpiといった高密度が要請されている。光走査の高密度化を達成するには、被走査面上に集光させる光ビームのビーム径を小さくする必要がある。このように光走査装置の高密度化に伴ってビーム小径化の要求がさらに高まってきている一方、低コスト化も要求されている。この低コスト化の要求に対処すべく、走査レンズに樹脂製レンズを採用する場合が多いが、樹脂製レンズにおいては、温度変動に起因して結像位置ズレが大きく、ビーム小径化は困難であった。 In recent years, a scanning density in an optical scanning device is required to be as high as 1200 dpi (dots per inch) or 2400 dpi. In order to achieve high density optical scanning, it is necessary to reduce the beam diameter of the light beam condensed on the surface to be scanned. As the density of optical scanning devices is increased in this way, the demand for smaller beam diameters is increasing, while the cost reduction is also required. Resin lenses are often used as scanning lenses to meet this demand for cost reduction, but resin lenses have a large imaging position shift due to temperature fluctuations, making it difficult to reduce the beam diameter. there were.
このような結像位置ズレを抑制するようにした装置として、特許文献1および特許文献2に記載された装置が知られている。
As apparatuses that suppress such image position deviation, apparatuses described in Patent Document 1 and
上記特許文献1のものは、半導体レーザ、コリメータレンズ、及びこれらの構成要素を固定保持する保持部材からなるコリメータ部と、コリメータ部からの偏向手段によって偏向された光束を感光体上に結像する走査結像光学系と、を有し、前記コリメータレンズ、走査結像光学系及び保持部材の線膨張係数、屈折率等を最適化することにより、光学系全系の結像位置ズレを低減するものである。 In the above-mentioned Patent Document 1, a collimator unit including a semiconductor laser, a collimator lens, and a holding member for fixing and holding these components, and a light beam deflected by a deflecting unit from the collimator unit is imaged on a photoconductor. A scanning imaging optical system, and by optimizing the linear expansion coefficient, refractive index, etc. of the collimator lens, the scanning imaging optical system and the holding member, the imaging position deviation of the entire optical system is reduced. Is.
また、上記特許文献2のものは、光源からの光を線状に結像する第1の結像光学系と、第1の結像光学系の結像位置にその偏向反射面を有する偏向装置で偏向された光ビームを被走査面上に収束させる第2の結像光学系とを有し、前記第1の結像光学系に負のパワーを有する樹脂製レンズ(プラスチックレンズ)を用いることにより、第2の結像光学系で発生する結像位置ズレをキャンセルし、光学系全系の結像位置ズレを低減するものである。
Further, the above-mentioned
ところで、光走査装置の光走査の高速化に伴いポリゴンスキャナ等の偏向器を高速回転させる必要が生じ、このため高速回転している偏向器から発生する熱に起因して、偏向器近傍の温度と、偏向器から離れた距離の位置近傍の温度とが異なり、光走査装置すなわち光学ハウジング内の温度分布が不均一になる。そのため、光学ハウジング内の温度分布が不均一であるということを前提にして、結像位置ズレを抑制するような対策を講ずる必要がある。 By the way, as the optical scanning speed of the optical scanning device increases, it becomes necessary to rotate a deflector such as a polygon scanner at a high speed. For this reason, the temperature in the vicinity of the deflector is caused by heat generated from the deflector rotating at high speed. And the temperature near the position at a distance away from the deflector, the temperature distribution in the optical scanning device, that is, the optical housing becomes non-uniform. For this reason, it is necessary to take measures to suppress the imaging position deviation on the assumption that the temperature distribution in the optical housing is non-uniform.
しかしながら、上記各特許文献1、2には、光走査装置内(つまり光学ハウジング内)の温度分布は不均一であるということを前提にして結像位置ズレを抑制する旨は記載されておらず、また示唆もされていない。すなわち、上記各特許文献1、2に記載された光走査装置は、高速回転している偏向器から発生する熱に起因して光学ハウジング内の温度分布が不均一であるということを前提として結像位置ズレを抑制するようにしたものではない。従って、上記各特許文献1、2に記載された光走査装置では、各々の特許文献で記載されているような対策を講じたとしても、光ビームのビーム径やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を劣化させるという問題があった。
However, the
また、上記特許文献2の光走査装置では、上述したように第1の結像光学系に負のパワーを有する樹脂製レンズを用いて、第2の結像光学系で発生する結像位置ズレをキャンセルするようにしているが、その結像位置ズレの補正効果を向上させるためには、樹脂製レンズの負のパワーを大きく設定する必要があり、そのため樹脂製レンズの加工が困難になり、しかも波面収差の劣化を招くという問題があった。
Further, in the optical scanning device disclosed in
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減することのできる光走査装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and a first object thereof is to provide an optical scanning device capable of reducing beam diameter variation due to temperature variation and pitch deviation of multi-beam sub-scanning beam pitches. That is.
第2の目的は、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減すると共に、良好な波面収差を獲得することによりビーム小径化を実現することのできる光走査装置を提供することである。 The second object is to provide an optical scanning device capable of reducing the beam diameter variation due to temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch, and realizing a small beam diameter by obtaining a good wavefront aberration. Is to provide.
第3の目的は、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減すると共に、ビーム小径化を実現することのできる光走査装置を用いて、粒状度、解像度及び階調性に優れた安定した高画質な画像を出力できる画像形成装置を提供することである。 A third object is to reduce the beam diameter variation due to temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch, and at the same time, use an optical scanning device capable of realizing the beam diameter reduction, and the granularity, resolution, and gradation. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of outputting a stable and high-quality image excellent in tonality.
上記した課題を解決し、第1の目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかる光走査装置は、光源からの光束をカップリングするカップリングレンズを有する第1の光学系と、前記第1の光学系からの光束を偏向器に導く第2の光学系と、前記偏向器により偏向される光束を被走査面上に光スポットとして集光する走査結像素子を有する第3の光学系と、を備え、前記第1の光学系、第2の光学系及び第3の光学系から形成される全光学系の主走査方向の横倍率|βm|は、副走査方向の横倍率|βs|よりも大きく設定されていると共に、前記第2の光学系は、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズまたは副走査方向に正のパワーを有する樹脂製レンズから形成されており、また、前記第3の光学系は、主走査方向にパワーを有する第1の樹脂製光学素子と、副走査方向にパワーを有する第2の樹脂製光学素子と、を備え、さらに、前記第1の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT1とし、前記第2の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT2とした場合に、T1>T2の関係を満足させるよう防熱部材を、更に備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem and achieve the first object, an optical scanning device according to a first aspect of the present invention includes a first optical system having a coupling lens for coupling a light beam from a light source, A second optical system that guides the light beam from the first optical system to a deflector; and a scanning imaging element that condenses the light beam deflected by the deflector as a light spot on the surface to be scanned. A horizontal magnification | βm | in the main scanning direction of the entire optical system formed from the first optical system, the second optical system, and the third optical system. Is larger than | βs |, and the second optical system is formed of a glass lens having a positive power in the sub-scanning direction or a resin lens having a positive power in the sub-scanning direction. The third optical system has power in the main scanning direction. And a second resin optical element having power in the sub-scanning direction, and the temperature in the atmosphere in the vicinity of the first resin optical element is T1, When the temperature in the atmosphere in the vicinity of the second resin optical element is T2, a heat insulating member is further provided so as to satisfy the relationship of T1> T2.
この請求項1に記載の発明によれば、温度変動に起因するビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the beam diameter variation caused by temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch.
請求項2に記載の発明にかかる光走査装置は、請求項1の光走査装置において、前記第1の樹脂製光学素子は主走査方向に正のパワーを有し、前記第2の樹脂製光学素子は副走査方向に正のパワーを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the optical scanning device according to the first aspect, the first resin optical element has a positive power in the main scanning direction, and the second resin optical element. The element has a positive power in the sub-scanning direction.
請求項3に記載の発明にかかる光走査装置は、請求項1または2に記載の光走査装置において、前記防熱部材を前記第1の樹脂製光学素子近傍に設けることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the optical scanning device according to the first or second aspect, wherein the heat insulating member is provided in the vicinity of the first resin optical element.
請求項4に記載の発明にかかる光走査装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記防熱部材がリブであることを特徴とする。 An optical scanning device according to a fourth aspect of the present invention is the optical scanning device according to any one of the first to third aspects, wherein the heat insulating member is a rib.
請求項5に記載の発明にかかる光走査装置は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光走査装置において、前記リブは前記偏向器の周りの前記筐体上であって、かつ前記第1の樹脂製光学素子に隣接して配置されることを特徴とする。 An optical scanning device according to a fifth aspect of the present invention is the optical scanning device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the rib is on the casing around the deflector, and It is arranged adjacent to the first resin optical element.
さらに、第3の目的を達成するため、請求項6に記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光走査装置を備えたことを特徴とする。 Furthermore, in order to achieve the third object, an image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects.
この請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光走査装置を用いることにより、粒状度、解像度、階調性に優れた安定した高画質な画像を出力できる。 According to the sixth aspect of the present invention, by using the optical scanning device according to any one of the first to fifth aspects, a stable and high-quality image excellent in granularity, resolution, and gradation. Can be output.
また、第2の目的を達成するため、他の形態の発明にかかる光走査装置は、光源からの光束をカップリングするカップリングレンズを有する第1の光学系と、偏向器に前記光束を主走査方向に長い線像として結像させる第2の光学系と、前記偏向器により偏向される光束を被走査面上に光スポットとして集光する走査結像素子を有する第3の光学系と、を備え、前記第1の光学系、第2の光学系及び第3の光学系から形成される全光学系の主走査方向の横倍率|βm|は、副走査方向の横倍率|βs|よりも大きく設定されていると共に、前記第2の光学系は、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズ及び副走査方向に負のパワーを有する樹脂製レンズから形成されており、また、前記第3の光学系は、主に主走査方向に正のパワーを有する第1の樹脂製光学素子と、主に副走査方向に正のパワーを有する第2の樹脂製光学素子と、を備え、さらに、前記第1の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT1とし、前記第2の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT2とした場合に、T1>T2の関係を満足させる温度分布発生手段を、更に備えたことを特徴とする。 In order to achieve the second object, an optical scanning device according to another aspect of the invention includes a first optical system having a coupling lens for coupling a light beam from a light source, and the light beam as a main component in a deflector. A second optical system that forms a line image that is long in the scanning direction; and a third optical system that includes a scanning imaging element that focuses the light beam deflected by the deflector as a light spot on the surface to be scanned; The horizontal magnification | βm | in the main scanning direction of the entire optical system formed from the first optical system, the second optical system, and the third optical system is greater than the horizontal magnification | βs | in the sub-scanning direction. The second optical system is formed of a glass lens having a positive power in the sub-scanning direction and a resin lens having a negative power in the sub-scanning direction, and The third optical system provides positive power mainly in the main scanning direction. And a second resin optical element mainly having a positive power in the sub-scanning direction, and further, the temperature in the atmosphere in the vicinity of the first resin optical element is set. When T1 is set and T2 is the temperature in the atmosphere in the vicinity of the second resin optical element, temperature distribution generating means that satisfies the relationship of T1> T2 is further provided.
この発明によれば、第2の光学系は、副走査方向に負のパワーを有する樹脂製レンズと、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズとを含むものとしているため、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減し、なおかつ、T1>T2の関係を満たすことにより、樹脂レンズの副走査方向負のパワーを小さくすることができる。 According to this invention, the second optical system includes the resin lens having negative power in the sub-scanning direction and the glass lens having positive power in the sub-scanning direction. By reducing the beam diameter variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch and satisfying the relationship of T1> T2, the negative power in the sub-scanning direction of the resin lens can be reduced.
他の形態の発明にかかる光走査装置は、前記第2の光学系は、樹脂製レンズと複数のガラス製レンズとを含み、前記樹脂製レンズは主走査方向及び副走査方向ともに負のパワーを有し、前記複数のガラス製レンズのうち少なくとも1つは副走査方向に正のパワーを有することを特徴とする。 In an optical scanning device according to another aspect of the invention, the second optical system includes a resin lens and a plurality of glass lenses, and the resin lens has negative power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. And at least one of the plurality of glass lenses has a positive power in the sub-scanning direction.
この発明によれば、第2の光学系は、主走査方向及び副走査方向ともに負のパワーを有する樹脂製レンズと、少なくとも1つは副走査方向に正のパワーを有する複数のガラス製レンズとを含むものとしているため、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減し、なおかつ、T1>T2の関係を満たすことにより、樹脂レンズの副走査方向負のパワーを小さくすることができる。 According to this invention, the second optical system includes a resin lens having negative power in both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and at least one glass lens having positive power in the sub-scanning direction. Therefore, it is possible to reduce the negative power in the sub-scanning direction of the resin lens by reducing the beam diameter variation due to temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch and satisfying the relationship of T1> T2. Can be small.
以上説明したように、本発明によれば、温度変動に起因するビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減することができ、マルチビーム化が容易となる。これにより、ポリゴンスキャナ等の偏向器の回転数を低減することができ、よって高耐久、低騒音及び低消費電力を実現した光走査装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the beam diameter variation caused by the temperature variation and the pitch deviation of the sub-scanning beam pitch of the multi-beam, and the multi-beam conversion becomes easy. As a result, the number of rotations of a deflector such as a polygon scanner can be reduced, and thus an optical scanning device that achieves high durability, low noise, and low power consumption can be provided.
また、本発明によれば、粒状度、解像度、階調性に優れた安定した高画質な画像を出力する画像形成装置を提供することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that outputs a stable and high-quality image having excellent granularity, resolution, and gradation.
また、他の発明によれば、光源からの光束をカップリングするカップリングレンズを有する第1の光学系と、偏向器に前記光束を主走査方向に長い線像として結像させる第2の光学系と、前記偏向器により偏向される光束を被走査面上に光スポットとして集光する走査結像素子を有する第3の光学系と、を備え、前記第1の光学系、第2の光学系及び第3の光学系から形成される全光学系の主走査方向の横倍率|βm|は副走査方向の横倍率|βs|よりも大きく設定されていると共に、前記第2の光学系は、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズ及び副走査方向に負のパワーを有する樹脂製レンズから形成されており、また、前記第3の光学系は、主に主走査方向に正のパワーを有する第1の樹脂製光学素子と、主に副走査方向に正のパワーを有する第2の樹脂製光学素子と、を備え、さらに、前記第1の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT1とし、前記第2の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT2とした場合に、T1>T2の関係を満足させる温度分布発生手段を、更に備えたため、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減し、なおかつ、T1>T2の関係を満たすことにより、樹脂レンズの副走査方向負のパワーを小さくすることができ、しかも良好な波面収差を獲得することによりビーム小径化を実現することができる。 According to another invention, the first optical system having a coupling lens for coupling the light beam from the light source, and the second optical for forming the light beam on the deflector as a long line image in the main scanning direction. And a third optical system having a scanning imaging element for condensing the light beam deflected by the deflector as a light spot on the surface to be scanned, the first optical system and the second optical system. The lateral magnification | βm | in the main scanning direction of all the optical systems formed from the system and the third optical system is set to be larger than the lateral magnification | βs | in the sub-scanning direction, and the second optical system includes The third optical system is formed mainly of a glass lens having a positive power in the sub-scanning direction and a resin lens having a negative power in the sub-scanning direction. The third optical system is mainly positive in the main scanning direction. A first plastic optical element having power, mainly in the sub-scanning direction A second resin optical element having a positive power, and T1 is an atmosphere in the vicinity of the first resin optical element, and an atmosphere in the vicinity of the second resin optical element. Since the temperature distribution generating means that satisfies the relationship of T1> T2 is further provided when the temperature is T2, the beam diameter variation due to the temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch are reduced, and T1 By satisfying the relationship of> T2, it is possible to reduce the negative power in the sub-scanning direction of the resin lens, and it is possible to reduce the beam diameter by obtaining a favorable wavefront aberration.
また、他の発明によれば、第2の光学系は、主走査方向及び副走査方向ともに負のパワーを有する樹脂製レンズと、少なくとも1つは副走査方向に正のパワーを有する複数のガラス製レンズとを含むものとしているため、温度変動によるビーム径変動やマルチビームの副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減し、なおかつ、T1>T2の関係を満たすことにより、樹脂レンズの副走査方向負のパワーを小さくすることができ、しかも良好な波面収差を獲得することによりビーム小径化を実現することができる。 According to another invention, the second optical system includes a resin lens having negative power in both the main scanning direction and the sub scanning direction, and at least one of a plurality of glasses having positive power in the sub scanning direction. Therefore, by reducing the beam diameter variation due to temperature variation and the pitch deviation of the multi-beam sub-scanning beam pitch, and satisfying the relationship of T1> T2, the negative direction of the resin lens in the sub-scanning direction is reduced. The beam diameter can be reduced by obtaining a good wavefront aberration.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光走査装置及び画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of an optical scanning device and an image forming apparatus according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1はこの発明の実施の形態1である光走査装置の構成を示す構成図であり、図2は図1におけるF−F線断面を示す断面図である。
(Embodiment 1)
1 is a block diagram showing a configuration of an optical scanning apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line FF in FIG.
図1に示すように、光源1から射出した光束は、カップリングレンズ2によって所望の光束状態にカップリングされる。ここでは、略平行光束にカップリングされる。光源1としては、半導体レーザや複数の発光点を持つ半導体レーザアレイ、または、半導体レーザからの光ビームをプリズム等で合成するビーム合成方式の光源を用いるマルチビーム等を使用できる。カップリングレンズ2は単玉の非球面レンズである。カップリングレンズ2単独での波面収差は良好に補正されている。カップリングレンズ2から射出した光束は、副走査方向にパワーを有するレンズ3に入射し、偏向器4の偏向反射面近傍で主走査方向に長く略線状に集光する。
As shown in FIG. 1, the light beam emitted from the light source 1 is coupled to a desired light beam state by a
偏向器4の偏向反射面により偏向された光束は、偏向器4の等速回転に伴い等角度的に偏向しつつ、主に主走査方向にパワーを有する第1走査レンズ5、及び主に副走査方向にパワーを有する第2走査レンズ6を透過する。この透過する光束は、第1走査レンズ5及び第2走査レンズ6を介して主走査方向、副走査方向それぞれの像面湾曲及びfθ特性等光学特性が補正されつつ、折り曲げミラー7により光路を折り曲げられ、図2に示すようにウインドウ8を介して像担持体9の被走査面9a上に結像する。
The light beam deflected by the deflecting / reflecting surface of the
なお、ビームは光走査に先立ってミラー10に入射し、レンズ11により受光素子12に集光される。そして受光素子12の出力に基づき、光走査の書込タイミングが決定される。また、上述した符号1〜7で示される光学部品(光学素子)は筐体13内に収容されている。筐体13はカバー14で覆われており、その内部は略密閉状態になっている。
The beam is incident on the
図1中の符号20A、20Bは、偏向器4から発生する熱が第2走査レンズ6側へ伝達されるのを阻止するためのリブである。リブ20A、20Bは、熱の伝達を完全に阻止するのではなく、第1走査レンズ5近傍における雰囲気での温度T1が、第2走査レンズ6近傍における雰囲気での温度T2よりも高くなるような形状で形成されている。つまり、リブ20A、20Bは、温度T1>温度T2の関係が満足するように温度分布を発生させる。これらリブ20A、20Bは、特許請求の範囲で記載された温度分布発生手段に対応するものである。
この実施の形態1にかかる光走査装置の光学系について図3を参照して説明する。図3は、図1に示した光走査装置の光学系を説明するための図である。同図3において、光源1からカップリングレンズ2までを第1の光学系21とし、レンズ3は第2の光学系22とし、第1及び第2走査レンズ5、6で構成される光学系を第3の光学系23とする。第1走査レンズ5は特許請求の範囲に記載された第1の樹脂製光学素子に対応し、第2走査レンズ6は特許請求の範囲に記載された第2の樹脂製光学素子に対応する。
The optical system of the optical scanning device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining an optical system of the optical scanning device shown in FIG. In FIG. 3, the light source 1 to the
ところで、周知のように偏向器4は高速回転するので熱源となるが、この実施の形態1では、その熱源を積極的に利用すべく、リブ20A、20Bを図1に示したように第1走査レンズ5近傍に設けることで、安定した状態において「温度T1>温度T2」の関係が成立するような温度分布を発生させている。
By the way, as is well known, the
具体的には、第1〜第3の光学系においては次のような温度分布としている。
第1の光学系21における温度T01=45℃
第2の光学系22における温度T02=45℃
第1走査レンズ5近傍での温度T1=45℃
第2走査レンズ6近傍での温度T2=35℃
Specifically, the first to third optical systems have the following temperature distribution.
Temperature T01 = 45 ° C. in the first
Temperature T02 = 45 ° C. in the second
Temperature T1 near the
Temperature T2 near the
走査結像素子つまり走査光学系を構成するレンズのレンズ面形状の表現は以下の式による。 The expression of the lens surface shape of the scanning imaging element, that is, the lens constituting the scanning optical system is expressed by the following equation.
(主走査断面内における非円弧形状)
レンズ面の主走査断面内における面形状は非円弧形状をなしており、この非円弧形状は、主走査断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、円錐定数をK、高次の係数をA1、A2、A3、A4、A5、A6、・・・とするときの光軸方向のデプスをXとして、次の多項式(1)で表される。
X=(Y2/Rm)/[1+√{1−(1+K)(Y/Rm)2}
+A1・Y+A2・Y2+A3・Y3+A4・Y4
+A5・Y5+A6・Y6・・・ ・・(1)
(Non-arc shape in the main scanning section)
The surface shape of the lens surface in the main scanning section has a non-arc shape, and this non-arc shape has a paraxial radius of curvature in the main scanning section of Rm, a distance in the main scanning direction from the optical axis of Y, and a cone. It is expressed by the following polynomial (1) where K is the constant, and X is the depth in the optical axis direction when the higher-order coefficients are A1, A2, A3, A4, A5, A6,.
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 ·
ここで、式(1)において、奇数次の係数A1、A3、A5、・・・にゼロ以外の数値を代入したときに、非円弧形状は主走査方向に非対称形状となる。なお、実施の形態1においては、式(1)において偶数次のみを用いているので、非円弧形状は主走査方向に対称形状となる。 Here, in Formula (1), when a numerical value other than zero is substituted for odd-order coefficients A1, A3, A5,..., The non-arc shape becomes an asymmetric shape in the main scanning direction. In the first embodiment, since only the even order is used in the equation (1), the non-arc shape is a symmetrical shape in the main scanning direction.
(副走査断面内における曲率半径)
レンズ面の副走査断面内における曲率半径は、副走査断面内で曲率半径が主走査方向(光軸を原点とする座標(座標値Y)で表す)に変化する場合、次の多項式(2)で表される。
Cs(Y)=1/Rs(0)+B1・Y+B2・Y2+B3・Y3
+B4・Y4+B5・Y5+・・・ ・・(2)
(Curvature radius in the sub-scan section)
The radius of curvature in the sub-scan section of the lens surface is the following polynomial (2) when the radius of curvature changes in the main scan direction (represented by coordinates (coordinate value Y) with the optical axis as the origin) in the sub-scan section. It is represented by
Cs (Y) = 1 / Rs (0) + B1 · Y + B2 · Y 2 + B3 · Y 3
+ B4 · Y 4 + B5 · Y 5 + ... (2)
ここで、Rs(0)は副走査断面内における光軸上(Y=0)の曲率半径を表し、B1、B2、B3、B4、B5、・・・は高次の係数である。また、式(2)において、Yの奇数次の係数B1、B3、B5、・・・にゼロ以外の数値を代入したとき、副走査断面内の曲率半径の変化が主走査方向に非対称となる。 Here, Rs (0) represents the radius of curvature on the optical axis (Y = 0) in the sub-scan section, and B1, B2, B3, B4, B5,... Are higher-order coefficients. Further, in equation (2), when a value other than zero is substituted for odd-order coefficients B1, B3, B5,... Of Y, the change in the radius of curvature in the sub-scanning section becomes asymmetric in the main scanning direction. .
(副非円弧面)
副非円弧面は、次の数1で表される。
(Sub non-arc surface)
The sub non-arc surface is expressed by the following equation (1).
この数1の第4項の式を、次の数2のように定義する。
The expression of the fourth term of Equation 1 is defined as the following
この数2は、次の数3に示すように分解することができる。
This
ここで、数1〜数3において、Yは副走査断面の主走査方向の位置(光軸位置を原点とする座標)を表し、Zは副走査方向の座標を表し、Cmあるいは1/Rmは光軸近傍の主走査対応方向の近軸曲率を表し、Cs(0)あるいは1/Rs(0)は光軸近傍の副走査対応方向の近軸曲率を表し、Cs(Y)は主走査対応方向Yにおける副走査対応方向の近軸曲率を表し、Kz(Y)は主走査対応方向Yにおける副走査対応方向の二次曲面を表す円錐定数を表し、fSAG(Y,Z)は非球面高次補正量を表す。 Here, in Equations 1 to 3, Y represents the position in the main scanning direction of the sub-scanning section (coordinate with the optical axis position as the origin), Z represents the coordinate in the sub-scanning direction, and Cm or 1 / Rm is The paraxial curvature in the direction corresponding to the main scanning near the optical axis, Cs (0) or 1 / Rs (0) represents the paraxial curvature in the direction corresponding to the sub-scanning near the optical axis, and Cs (Y) corresponds to the main scanning. The paraxial curvature in the sub-scanning corresponding direction in the direction Y, Kz (Y) represents a conic constant representing the quadratic surface in the sub-scanning corresponding direction in the main scanning corresponding direction Y, and f SAG (Y, Z) is an aspherical surface. Represents a high-order correction amount.
副走査対応方向の近軸曲率Csは次の多項式(3)で表され、副走査対応方向の二次曲面を表す円錐定数Kzは次の多項式(4)で表される。
Cs=1/Rs(0)+B1・Y+B2・Y2+B3・Y3
+B4・Y4+B5・Y5+・・・ ・・(3)
Kz=C0+C1・Y+C2・Y2+C3・Y3
+C4・Y4+C5・Y5+・・・ ・・(4)
The paraxial curvature Cs in the sub-scanning corresponding direction is expressed by the following polynomial (3), and the conic constant Kz representing the quadric surface in the sub-scanning corresponding direction is expressed by the following polynomial (4).
Cs = 1 / Rs (0) + B1 · Y + B2 · Y 2 + B3 · Y 3
+ B4 · Y 4 + B5 · Y 5 + ... (3)
Kz = C0 + C1 · Y + C2 · Y 2 + C3 · Y 3
+ C4 · Y 4 + C5 · Y 5 + ... (4)
ここで、式(3)において、Yの奇数次の係数B1、B3、B5、・・・にゼロ以外の数値を代入したとき、副走査断面内の曲率半径の変化が主走査方向に非対称となる。 Here, in Equation (3), when a numerical value other than zero is substituted for the odd-order coefficients B1, B3, B5,..., The change in the radius of curvature in the sub-scanning section is asymmetric in the main scanning direction. Become.
また、同様に、C1、C3、C5、・・・、F1、F3、F5、・・・、G1、G3、G5、・・・等の非円弧量を表すYの奇数次の係数にゼロ以外の数値を代入したとき、副走査断面内の非円弧量の変化が主走査方向に非対称となる。 Similarly, the odd-order coefficients of Y representing non-arc amounts such as C1, C3, C5,..., F1, F3, F5,..., G1, G3, G5,. When the numerical value is substituted, the change in the amount of non-arc in the sub-scanning section becomes asymmetric in the main scanning direction.
(実施例1)
この実施例1の光走査装置における光学系の各構成要素のサイズ及び配置関係を、図3及び図4を参照して説明する。図4は、図3に示した光学系において光軸に対し垂直な面(紙面に対し垂直な面)の断面図である。
Example 1
The size and arrangement relationship of each component of the optical system in the optical scanning apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the optical axis (a plane perpendicular to the paper surface) in the optical system shown in FIG.
光源1は波長が780nmのレーザ光を発振する。カップリングレンズ2は焦点距離が27mmで、カップリング作用としてはコリメート作用を有する。カップリングレンズ2及び光源1の図示しない取り付け部(ベース部材)の線膨張係数は「2.31×10-5」である。
The light source 1 oscillates laser light having a wavelength of 780 nm. The
偏向器4はポリゴンミラーから構成され、その偏向反射面数は5、内接円半径は18mm、光源1側からのビームの入射方向と走査光学系(第1及び第2走査レンズ5、6)の光軸とがなす角の角度は60度である(図3参照)。
The
レンズ3は、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズで形成されている。このレンズ3としてのガラス製レンズの屈折率は25℃時において「1.51119」、45℃時において「1.51113」であり、このガラス製レンズの線膨張係数は「7.5×10-6」である。レンズ3の厚さ(光軸上における面3aと面3bとの間の距離)d5=3mm、光軸上におけるレンズ3の面3bと偏向器4の反射面との間の距離d6=44.8mmである(図4参照)。レンズ3の面3aの曲率半径は、主走査方向が「∞」、副走査方向が「23mm」であり、その面3bの曲率半径は「∞(平面)」である。
The
第1走査レンズ5として樹脂製走査レンズ、第2走査レンズ6として樹脂製走査レンズをそれぞれ使用している。第1及び第2走査レンズ5、6としての樹脂製走査レンズの屈折率は、25℃時において「1.523978」であり、35℃時において「1.523088」であり、45℃時において「1.522197」である。また、第1及び第2走査レンズ5、6としての樹脂製走査レンズの線膨張係数は「7×10-5」である。
A resin scanning lens is used as the
光軸上における偏向器4の反射面と第1走査レンズ5の面5a(入射面)との間の距離d7=71.6mm、第1走査レンズ5の厚さ(光軸上における面5aと面5bとの間の距離)d8=30mm、光軸上における第1走査レンズ5の面5b(射出面)と第2走査レンズ6の面6a(入射面)との間の距離d9=66.3mm、第2走査レンズ6の厚さ(光軸上における面6aと面6bとの間の距離)d10=8.5mm、光軸上における第2走査レンズ6の面6b(射出面)と被走査面9aとの間の距離d11=159.3mm、距離d12=0.2mm、距離d13=0.2mmである(図4参照)。なお、距離d12及びd13は、光軸に対して、第1及び第2走査レンズ5、6の光軸を主走査方向に平行に移動することにより与えられるシフト量である。
The distance d7 = 71.6 mm between the reflecting surface of the
ここで、第1走査レンズ5の面5a、面5b、及び第2走査レンズ6の面6a、面6bの主走査方向と副走査方向の係数を、それぞれ表1〜表4に挙げる。なお、表1〜表4において、Rmは主走査方向の曲率半径を表し、またRsは副走査方向の曲率半径を表す。また、「E+02」は102を表し、また「E−08」は10-8を表し、これらの数値が直前の数値にかかる。
Here, the coefficients in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the
この実施例1では、高速回転を行う偏向器4の熱源により以下のような温度分布としている。T01=T02=T1=45℃、T2=35℃としている。ここで、T01は第1の光学系21における温度、T02は第2の光学系22における温度T02、T1は第1走査レンズ5近傍における雰囲気での温度、及びT2は第2走査レンズ6近傍における雰囲気での温度をそれぞれ表す。なお、これらT01、T02、T1、T2の定義内容は後述する実施例2〜4においても同様であるものとする。
In the first embodiment, the temperature distribution is as follows by the heat source of the
さて、上述したような温度分布の下において、上述した第1乃至第3の光学系21、22、23で発生する像面湾曲変動の結果例を、表5に示す。
Table 5 shows an example of the result of the field curvature fluctuations generated in the first to third
この実施例1では、第1の光学系21、第2の光学系22及び第3の光学系23から形成される全光学系の横倍率は、主走査方向の横倍率βm=8.45であり、副走査方向の横倍率βs=1.55である。表5において、対策前ではT01=T02=T1=T2=45℃であるので、光学ハウジング内に温度分布は発生していない。
In Example 1, the lateral magnification of the entire optical system formed by the first
第1の光学系21において、光源1とカップリングレンズ2が装着されるベース部材が膨張するため、温度上昇時に主走査方向、副走査方向とも像面湾曲はマイナス側に変動するが、上記全光学系の横倍率が|βm|>|βs|の関係が成立するように設定されているので、第1の光学系21による像面湾曲の補正量は主走査方向の場合の方が副走査方向の場合よりも大きい。従って、第3の光学系23で発生する像面湾曲変動は副走査方向を抑える必要がある。そこで、上述したようにT1(45℃)>T2(35℃)とすることで、上記全光学系の像湾曲変動を抑制することができる。
In the first
上述したように、実施例1によれば、第1〜第3の光学系21、22、23の温度変動に起因する像面湾曲変化を低減することができ、これにより、ビームの小径化及び安定化が実現でき、しかも、光源1にマルチビームを用いた場合であっても、副走査方向の像面湾曲変動が小さいため、副走査ビームピッチのピッチ偏差を低減することができる。
As described above, according to the first embodiment, it is possible to reduce the field curvature change caused by the temperature variation of the first to third
(実施例2)
この実施例2では、光走査装置における光学系は、図3に示した実施例1の光走査装置における光学系の構成において、カップリングレンズ2及び光源1の取り付け部(ベース部材)の線膨張係数を「2.31×10-5」から「3.1×10-5」に変更し、第2の光学系22のレンズ3としてのガラス製レンズを樹脂製レンズに変更した構成になっている。
(Example 2)
In the second embodiment, the optical system in the optical scanning device is linearly expanded in the attachment portion (base member) of the
樹脂製レンズで形成されたレンズ3の面3a(入射面)の曲率半径は、主走査方向が「∞」で、副走査方向が「23.57mm」であり、またレンズ3の面3b(射出面)の曲率半径は「∞(平面)」である。また、樹脂製レンズの屈折率は、25℃時において「1.523978」であり、45℃時において「1.522197」である。さらに、樹脂製レンズの線膨張係数は「7×10-5」である。
The curvature radius of the
この実施例2においても、上記実施例1と同様に、高速回転を行う偏向器4の熱源により、T01=T02=T1=45℃、T2=35℃のような温度分布としている。このような温度分布の下において、上述した第1乃至第3の光学系21、22、23で発生する像面湾曲変動の結果例を、表6に示す。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the temperature distribution is such that T01 = T02 = T1 = 45 ° C. and T2 = 35 ° C. by the heat source of the
この実施例2では、第1の光学系21、第2の光学系22及び第3の光学系23から形成される全光学系の横倍率は、主走査方向の横倍率βm=8.45であり、副走査方向の横倍率βs=1.55である。表6において、対策前ではT01=T02=T1=T2=45℃であるので、光学ハウジング内に温度分布は発生していない。
In Example 2, the lateral magnification of the entire optical system formed by the first
第1の光学系21において、光源1とカップリングレンズ2が装着されるベース部材が膨張するため、温度上昇時に主走査方向、副走査方向とも像面湾曲はマイナス側に変動するが、上記全光学系の横倍率が|βm|>|βs|の関係が成立するように設定されているので、第1の光学系21による像面湾曲の補正量は主走査方向の場合の方が副走査方向の場合よりも大きく、なおかつ、第2の光学系22で副走査方向の像面湾曲がプラス方向に移動(像面湾曲変動が0.18mmである)する。従って、第3の光学系23で発生する像面湾曲変動については副走査方向を抑える必要がある。そこで、上述したようにT1(45℃)>T2(35℃)とすることで、全光学系の像湾曲変動を抑制することができる。
In the first
以上説明したように実施例2によれば、実施例1の場合と同様の作用効果を奏する。 As described above, according to the second embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be obtained.
(実施例3)
この実施例3の光走査装置の光学系における各構成要素のサイズ及び配置関係を、図5乃至図7を参照して説明する。図5に示した光走査装置の光学系は、図3に示した実施例1の光学系の構成において、第2の光学系22に、レンズ31、32を追加した構成になっている。なお、図5において、図3に示した光走査装置の光学系と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付すものとする。また、図6は、図5の光学系において光軸に対し垂直な面(紙面に対し垂直な面)の断面図である。さらに、図7は、第2の光学系22のレンズ3、レンズ31、32の形状、配置関係を拡大した拡大図である。
(Example 3)
The size and arrangement relationship of each component in the optical system of the optical scanning apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The optical system of the optical scanning device shown in FIG. 5 has a configuration in which
図7において、レンズ31は、副走査方向のみに負のパワーを有する樹脂製レンズで形成されている。レンズ32は、副走査方向に負のパワーを有するガラス製レンズで形成されている。
In FIG. 7, the
レンズ31の面31aの曲率半径は「∞(平面)」であり、その面31bの曲率半径は、主走査方向が「∞」、副走査方向が「19.82mm」である。一方、レンズ32の面32aの曲率半径は「∞」、副走査方向が「−18.7mm」であり、その面32bの曲率半径は、主走査方向が「1.0E+8」、副走査方向が「18.03mm(副非円弧面)」である。さらに、レンズ3の面3aの曲率半径は「∞」、副走査方向が「13.54mm」であり、その面3bの曲率半径は「∞(平面)」である。
The curvature radius of the
また、レンズ31としての樹脂製レンズの屈折率は、25℃時において「1.523978」、45℃時において「1.522197」であり、またレンズ31としての樹脂製レンズの線膨張係数は「7×10-5」である。また、レンズ32としてのガラス製レンズの屈折率は、25℃時において「1.51119」、45℃時において「1.51113」であり、またレンズ32としてのガラス製レンズの線膨張係数は「7.5×10-6」である。さらに、レンズ3としてのガラス製レンズの屈折率は、25℃時において「1.733278」、45℃時において「1.733058」であり、またレンズ3としてのガラス製レンズの線膨張係数は「5.4×10-6」である。
The refractive index of the resin lens as the
図6において、光軸上におけるレンズ31の厚さ(光軸上における面31aと面31bとの間の距離)d1=3mm、光軸上におけるレンズ31の面31b(射出面)とレンズ32の面32a(入射面)との間の距離d2=9.2mm、レンズ32の厚さ(光軸上における32aと面32bとの間の距離)d3=3mm、光軸上におけるレンズ32の面32b(射出面)とレンズ3の面3a(入射面)との間の距離d4=8.15mm、レンズ3の厚さ(光軸上における面3aと面3bとの間の距離)d5=6mm、光軸上におけるレンズ3の面3bと偏向器4の反射面との間の距離d6=144mmである。なお図6において、d7〜d11の各値は、図4に示した実施例1の光学系におけるd7〜d11の各値と同一である。
In FIG. 6, the thickness of the
ここで、レンズ32の面32aの主走査方向と副走査方向の係数を、表7に挙げる。この面32aは、ほとんど副走査方向にのみパワーを有する。なお、表7において、Rmは主走査方向の曲率半径を表し、またRsは副走査方向の曲率半径を表す。また、「E+01」は101を表し、また「E−07」は10-7を表し、これらの数値が直前の数値にかかる。
Here, Table 7 lists coefficients in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the
この実施例3においても、上記実施例1と同様に、高速回転を行う偏向器4の熱源により、T01=T02=T1=45℃、T2=35℃のような温度分布としている。このような温度分布の下において、上述した第1乃至第3の光学系21、22、23で発生する像面湾曲変動の結果例を、表8に示す。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the temperature distribution is such that T01 = T02 = T1 = 45 ° C. and T2 = 35 ° C. by the heat source of the
この実施例3では、第1の光学系21、第2の光学系22及び第3の光学系23から形成される全光学系の横倍率は、主走査方向の横倍率βm=8.45であり、副走査方向の横倍率βs=1.55である。表7において、対策前ではT01=T02=T1=T2=45℃であるので、光学ハウジング内に温度分布は発生していない。
In Example 3, the lateral magnification of the entire optical system formed by the first
表8から明らかなように、第2の光学系において、第2の光学系21に副走査方向に負のパワーを有するレンズ31として樹脂製レンズを用いることにより、副走査方向の像面湾曲を補正しているが、このままでは補正不足である。しかしこれ以上の補正機能をレンズ31としての樹脂製レンズに持たせるためには樹脂製レンズの負のパワーをより一層大きくする必要があり、このためその樹脂製レンズの加工上の課題が発生するとともに、波面収差が劣化する。そこで、上述したようにT1(45℃)>T2(35℃)とすることで、上記全光学系の像湾曲変動を抑制することができる。
As can be seen from Table 8, in the second optical system, by using a resin lens as the
ここで、この実施例3における各像高でのビームスポット径の一例を、表9に示す。 Here, an example of the beam spot diameter at each image height in the third embodiment is shown in Table 9.
以上説明したように実施例3によれば、実施例1の場合と同様の作用効果を奏する。また、実施例3では、負のパワーを有するレンズ31としての樹脂製レンズの副走査方向の曲率半径を小さくする必要がないので、波面収差が劣化せず、表9から明らかなように良好なビームスポット径が得られる。
As described above, according to the third embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be obtained. Further, in Example 3, since it is not necessary to reduce the curvature radius in the sub-scanning direction of the resin lens as the
(実施例4)
この実施例4の光走査装置における光学系は、図5に示した実施例3の光走査装置における光学系の構成において、レンズ31としての樹脂製レンズに主走査方向に負のパワーを付加し、また、レンズ32としてのガラス製レンズに主走査方向に正のパワーを付加した構成になっている。
Example 4
The optical system in the optical scanning device of the fourth embodiment adds negative power in the main scanning direction to the resin lens as the
すなわち、レンズ31としての樹脂製レンズは、主走査方向に負のパワーを有し、また副走査方向に正のパワーを有する。レンズ32としてのガラス製レンズは、主走査方向及び副走査方向ともに正のパワーを有し、レンズ3としてのガラスレンズは、副走査方向に正のパワーを有する。
That is, the resin lens as the
レンズ31の面31aの曲率半径は「∞(平面)」であり、その面31bの曲率半径は、主走査方向が「150mm」、副走査方向が「19.82mm」である。レンズ32の面32aの曲率半径は主走査方向が「151mm」、副走査方向が「150mm」である。レンズ32の面32bの曲率半径、及びレンズ3の面3a、面3bの曲率半径は実施例3の場合と同様である。また、レンズ31、32、及びレンズ3の屈折率及び線膨張係数は実施例3の場合と同様である。さらに、図6においてd1〜d11の各値も実施例3の場合と同様である。
The curvature radius of the
この実施例4においても、上記実施例1と同様に、高速回転を行う偏向器4の熱源により、T01=T02=T1=45℃、T2=35℃のような温度分布としている。このような温度分布の下において、上述した第1乃至第3の光学系21、22、23で発生する像面湾曲変動の結果例を、表10に示す。
In the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the temperature distribution is T01 = T02 = T1 = 45 ° C. and T2 = 35 ° C. by the heat source of the
この実施例4では、第1の光学系21、第2の光学系22及び第3の光学系23から形成される全光学系の横倍率は、主走査方向の横倍率βm=8.45であり、副走査方向の横倍率βs=1.55である。表7において、対策前ではT01=T02=T1=T2=45℃であるので、光ハウジング内に温度分布は発生していない。
In Example 4, the lateral magnification of the entire optical system formed by the first
表10から明らかなように、第2の光学系において、第2の光学系21に副走査方向に負のパワーを有するレンズ31として樹脂製レンズを用いることにより、副走査方向の像面湾曲を補正しているが、このままでは補正不足である。しかしこれ以上の補正機能をレンズ31としての樹脂製レンズに持たせるためには樹脂製レンズの負のパワーをより一層大きくする必要があり、このためその樹脂製レンズの加工上の課題が発生するとともに、波面収差が劣化する。そこで、上述したようにT1(45℃)>T2(35℃)とすることで、上記全光学系の像湾曲変動を抑制することができ、かつ、上記全光学系の副走査方向の像面湾曲変動を抑制することができる。
As is apparent from Table 10, in the second optical system, by using a resin lens as the
なお、この実施例4では、レンズ31としての樹脂製レンズは1枚であるが、その樹脂製レンズを2枚としても良い。この場合、2枚の樹脂製レンズは、副走査方向に負のパワーのみを有するレンズと、主走査方向にのみパワーを有するレンズの組み合わせでも良いし、両レンズともに主走査方向及び副走査方向に負のパワーを有しても良い。
In Example 4, the number of the resin lenses as the
以上説明したように実施例4によれば、実施例1の場合と同様の作用効果を奏する。 As described above, according to the fourth embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態2)
図8は、この発明の実施の形態2である画像形成装置の構成を示す要部構成図である。図8に示す画像形成装置においては、像担持体41の周囲には、帯電器42、光走査装置43、現像器44、転写用帯電器45、定着器46、クリーニング器47が配置されている。光走査装置43は、例えば、実施の形態1の実施例1乃至4のいずれかの実施例の光走査装置である。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a main part configuration diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the image forming apparatus shown in FIG. 8, around the
画像を形成するための画像形成プロセスの代表的なものの1つとして、電子写真プロセスがある。この電子写真プロセスにおいては、光走査装置43からの光スポットを、帯電器42によって均一に帯電させた像担持体41としての感光体上に照射することにより潜像を形成し(露光)、現像器44によってその潜像にトナーを付着させてトナー像を形成し(現像)、転写用帯電器45によって記録紙Sにそのトナー像を写し(転写)、定着器46によって圧力や熱をかけて記録紙Sに融着させる(定着)という一連のプロセスにより画像を形成する。
One representative image forming process for forming an image is an electrophotographic process. In this electrophotographic process, a light spot from the
以上説明したように実施の形態2によれば、光走査装置を画像形成装置の露光手段として用いることにより、高画質な画像を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, a high-quality image can be obtained by using the optical scanning device as the exposure unit of the image forming apparatus.
1 光源
2 カップリングレンズ
3 レンズ
4 偏向器
5 第1走査レンズ
6 第2走査レンズ
7 折り曲げミラー
8 ウインドウ
9 像担持体
20A、20B リブ
21 第1の光学系
22 第2の光学系
23 第3の光学系
31 樹脂製レンズ
32 ガラス製レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記第1の光学系からの光束を偏向器に導く第2の光学系と、
前記偏向器により偏向される光束を被走査面上に光スポットとして集光する走査結像素子を有する第3の光学系と、
を備え、
前記第1の光学系、第2の光学系及び第3の光学系から形成される全光学系の主走査方向の横倍率|βm|は、副走査方向の横倍率|βs|よりも大きく設定されていると共に、
前記第2の光学系は、副走査方向に正のパワーを有するガラス製レンズまたは副走査方向に正のパワーを有する樹脂製レンズから形成されており、
また、前記第3の光学系は、主走査方向にパワーを有する第1の樹脂製光学素子と、副走査方向にパワーを有する第2の樹脂製光学素子と、を備え、
さらに、前記第1の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT1とし、前記第2の樹脂製光学素子近傍における雰囲気での温度をT2とした場合に、T1>T2の関係を満足させるよう防熱部材を、更に備えたことを特徴とする光走査装置。 A first optical system having a coupling lens for coupling a light beam from a light source;
A second optical system for guiding a light beam from the first optical system to a deflector;
A third optical system having a scanning imaging element that focuses the light beam deflected by the deflector as a light spot on the surface to be scanned;
With
The lateral magnification | βm | in the main scanning direction of all the optical systems formed from the first optical system, the second optical system, and the third optical system is set larger than the lateral magnification | βs | in the sub-scanning direction. As well as
The second optical system is formed of a glass lens having a positive power in the sub-scanning direction or a resin lens having a positive power in the sub-scanning direction,
The third optical system includes a first resin optical element having power in the main scanning direction, and a second resin optical element having power in the sub-scanning direction,
Furthermore, when the temperature in the atmosphere in the vicinity of the first resin optical element is T1, and the temperature in the atmosphere in the vicinity of the second resin optical element is T2, the relationship of T1> T2 is satisfied. An optical scanning device further comprising a heat insulating member.
装置。 An image forming apparatus comprising the optical scanning device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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