JP2014026205A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光走査装置の光学系を構成する２枚のレンズを共に樹脂レンズとし、両レンズの保持形態に起因して、副走査方向の光走査位置が変動するのを軽減させる。
【解決手段】光走査装置は、主走査方向に長い線像を形成する樹脂製で単玉のアナモフィックレンズ２と、光源からの光束を偏向させる光偏向器４と、光偏向器により偏向された偏向光束を、被走査面上に集光させる樹脂製で単玉の走査レンズ５とを保持するハウジング１２が、アナモフィックレンズ２の副走査方向端部を固定的に保持する第１保持面１２Ａと、走査レンズ５の副走査方向端部を固定的に保持する第２保持面１２Ｂを有し、第１保持面および第２保持面が、アナモフィックレンズ２と走査レンズ５の、副走査方向の同じ側の端部を保持し、温度上昇に伴い、アナモフィックレンズ２および走査レンズ５が、副走査方向の同じ向きに膨張する。
【選択図】図４

Description

この発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。

この発明の画像形成装置は、デジタル複写機や、光プリンタ、ファクシミリ装置、プロッタ装置等として実施することができる。

また、これ等の装置の機能を複合的に有するＭＦＰ（マルチ・ファンクション・プリンタ）として実施することもできる。

光走査装置は従来から、光プリンタやデジタル複写機、光プロッタ、ファクシミリ装置、ＭＰＦ等の画像形成装置に関連して広く知られている。
このような画像形成装置として、従来から、環境変動の影響を受け難く、良質な画像を形成できるものが求められてきている。

また、画像形成装置の低価格化も強く求められ、画像形成装置に搭載される光走査装置の低コスト化・コンパクト化に対する要望も大きい。

光走査装置の光源からの光を、被走査面に導光して光スポットを結像させるための光学系は、光走査装置のコストの少なからざる部分を占めている。
従って、光走査装置の低コスト化には、光学系の低コスト化が有効である。

光走査装置の光学系を低コスト化する方策としては、光学系を構成するレンズを樹脂レンズとすることが考えられる。
樹脂レンズは、ガラスレンズに比して材料費が安価である。また、ガラスレンズに比して軽量である。
さらに、非球面に代表される特殊なレンズ面形状も、成形により容易に形成でき、安価に大量のレンズ生産が可能である。

また、上記特殊なレンズ面形状を採用することにより、光学系全体として「光学的な特性を向上」させることができ、光学系を構成するレンズ枚数を低減させることができる。

従って、樹脂レンズの採用は、光走査装置の小型・軽量化にも有効である。

光走査装置における光学系の小型化を達成したものとして特許文献１記載のものが知られている。

特許文献１記載の光学系では、光源と「回転多面鏡の偏向反射面」との間に設けるレンズを１枚とし、回転多面鏡と被走査面との間に用いる走査レンズも１枚で構成している。

即ち、光走査装置は、光源から被走査面までの間に２枚のレンズを配するのみで良い。

光源と偏向反射面との間に設けられるレンズは、主走査方向においては、光源からの光束を平行光束化する。
また、副走査方向においては偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像させる。即ち、このレンズは「アナモフィックレンズ」である。

引用文献１記載の光走査装置では、走査レンズは１枚構成で樹脂レンズであるが、光源と回転多面鏡の間に配されるアナモフィックレンズは樹脂レンズではない。

そこで、さらなる低コスト化のために、光源と回転多面鏡の間に配置されるアナモフィックレンズをも樹脂レンズとすることが考えられる。

一方において、樹脂レンズは温度上昇により膨張し、その光学特性が変化することが知られている。

前記のように、走査レンズと共にアナモフィックレンズも樹脂レンズとした場合、２枚の樹脂レンズの何れについても、温度上昇に伴う膨張を考慮しなければならない。

２枚のレンズを共に樹脂レンズとする場合、両レンズの保持形態に起因して、副走査方向の光走査位置が変動することが発明者らの研究を通じて明らかとなった。

発明者の知る限りにおいて、この問題を考慮した光走査装置は知られていない。

この発明は、該問題を解決した新規な光走査装置の実現を課題とする。

この発明はまた、かかる新規な光走査装置を用いる画像形成装置の実現を課題とする。

この発明の光走査装置は、光源と、該光源から出射された光束をカップリングし、主走査方向に長い線像を形成する樹脂製で単玉のアナモフィックレンズと、前記光源から放射される光束の光束幅を規制するアパーチャと、前記主走査方向に長い線像の近傍に偏向反射面を有し、光源からの光束を偏向させる光偏向器と、該光偏向器により偏向された偏向光束を、被走査面上に集光させ、前記被走査面の光走査を行わせる樹脂製で単玉の走査レンズと、前記光源と、アナモフィックレンズと、アパーチャと、光偏向器と、走査レンズとを、保持するハウジングと、を有し、該ハウジングは、前記アナモフィックレンズの副走査方向端部を固定的に保持する第１保持面と、前記走査レンズの副走査方向端部を固定的に保持する第２保持面とを有し、前記第１保持面および第２保持面が、前記アナモフィックレンズと前記走査レンズの、副走査方向の同じ側の端部を保持し、温度上昇に伴い、前記アナモフィックレンズおよび走査レンズが、副走査方向の同じ向きに膨張することを特徴とする。

上記の如く、この発明の光走査装置は、光源から被走査面に到る光路上に設けられるレンズが２枚の樹脂レンズのみであるので、低コスト且つコンパクトに実現できる。
また、アナモフィックレンズと走査レンズがともに、温度変化に伴い、副走査方向の同じ向きに膨張するので、副走査方向の光走査位置の変動が軽減される。

従って、かかる光走査を用いる画像形成装置は、温度変動の影響を受け難く、良好な画質の画像を形成できる。

光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。 解決課題を説明するための図である。 解決課題を説明するための図である。 発明の特徴部分を説明するための図である。 比較例と実施例のデータ アパーチャの配設位置の１例を説明するための図である。 画像形成装置の実施の１形態であるモノクロの画像形成装置を説明するための図である。 画像形成装置の実施の１形態であるタンデム式の画像形成装置を説明するための図である。 タンデム式の多色画像形成装置に用いる

以下、実施の形態を説明する。
図１に、光走査装置の実施の１形態を示す。

図１において、符号１で示す光源は、半導体レーザ（ＬＤ）もしくは半導体レーザアレイ（ＬＤＡ）である。

光走査をシングルビーム方式で行う場合にはＬＤが、マルチビーム方式で行なう場合にはＬＤＡが用いられる。

ここでは、シングルビーム方式の場合を説明する。光源１であるＬＤから放射された発散性の光束は、アナモフィックレンズ２に入射する。

アナモフィックレンズ２は、前記発散性の光束の発散性を抑制し、平行光束もしくは弱い発散性もしくは弱い集束性の光束とする「カップリング機能」を有する。

アナモフィックレンズ２はまた、カップリングされて射出する光束を、副走査方向に集光させて、光偏向器４の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像させる。

アナモフィックレンズ２から射出する光束は、光偏向器４への入射に先立って、アパーチャ３の開口部を通過し、所謂「ビーム整形」を受ける。

上記のように、アナモフィックレンズ２は、光源１からの光束をカップリングし、且つ、偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像させる。

光偏向器４であるポリゴンミラーは等速回転し、光源１側からの光束を、等角速度的に偏向させる。偏向された光束は、走査レンズ５に入射する。

走査レンズ５は、偏向光束を「被走査面」の実体を成す光導電性の感光体７の感光面上に光スポットとして集光させる。

光スポットは、偏向光束の偏向に伴い、前記感光面を光走査する。走査レンズ５は所謂ｆθレンズで「主走査方向に長い短冊状」であり、被走査面の光走査を等速化する。

偏向光束は、光走査による画像の書込みに先立って、ミラー８により反射され、レンズ９により受光素子１０上に集光されて、検出される。

受光素子１０は受光信号を発生し、この受光信号に基づき「画像書込み開始のタイミング」が採られる。

なお、図１における符号６は、偏向光束の光路を屈曲させる「光路屈曲ミラー」であり、光走査装置の光学系レイアウトに応じて設けられる。

即ち、図１に示す光走査装置は、光源１と、光源１から出射された光束をカップリングし、主走査方向に長い線像を形成する単玉のアナモフィックレンズ２を有する。
また、光源１から放射される光束の光束幅を規制するアパーチャ３と、主走査方向に長い線像の近傍に偏向反射面を有し、光源１からの光束を偏向させる光偏向器４を有する。

さらに、光偏向器４により偏向された偏向光束を、被走査面７上に集光させ、被走査面７の光走査を行わせる単玉の走査レンズ５を有する。

このように、この光走査装置は、光源１と被走査面７との間に２枚のレンズを有する。

２枚のレンズのうちの１枚はアナモフィックレンズ２であり、他の１枚は走査レンズ５である。そして、これ等２枚のレンズは何れも樹脂レンズである。

ここで、課題の所在を説明する。
図２において、符号１１は、ハウジングを示している。
図２の上下方向が「副走査方向」である。

ハウジング１１は、光源１と、アナモフィックレンズ２と、アパーチャ３と、光偏向器４と、走査レンズ５とを保持するが、アパーチャ３は図示を省略されている。

図２（ａ）は、ハウジング１１における光源１とアナモフィックレンズ２と、図示されないアパーチャと、光偏向器４を保持する部分を示している。

光源１は、ハウジングの側壁部に設けられている。アナモフィックレンズ２は、ハウジング底部の符号１１ａで示す保持面に保持されている。

図に示すように、アナモフィックレンズ２は「副走査方向端部(図で下方の端部)」を、保持面１１ａに固定的に保持されている。

光偏向器４は、保持面１１ａよりも、副走査方向に１段低い保持面１１０に保持されている。
図２（ａ）において、距離：Ｄ１は、保持面１１ａからアナモフィックレンズ２の光軸までの距離である。
光源１から放射された発散性の光束の中心光束は、前記光軸にそって、アナモフィックレンズ２に入射する。中心光束は、光偏向器４の偏向反射面の中央部に入射する。

図２（ｂ）は、ハウジング１１の光偏向器４と走査レンズ５を保持する部分を示している。符号１１ｂは、走査レンズ５を保持する部分である。

図２（ｂ）に示すように、走査レンズ５は、光偏向器４を設置する部分との支持部１１ｃに設けられている。
支持部１１ｃは図２（ｃ）に示すように、主走査方向(同図の左右方向)の両端に設けられ、走査レンズ５を主走査方向両端で固定的に支持する支持片１１ｄ、１１ｅを有する。

走査レンズ５は、図２（ｃ）のように、主走査方向の両端部を固定的に支持されるが、このとき、図２（ｂ）のように、副走査方向の中心（光軸位置）が固定される。

ここで、光軸とは「入射面の頂点と、射出面の頂点とを結んだ軸」を言う。
入射面、射出面の一方が曲面で、他方が平面である場合には「一方の頂点を通り、他方に直交する軸」を言う。

図２に示す光学系のハウジング１１への取り付けは、設計上の取り付け仕様であり、温度変動を考慮していない。
光走査装置を連続して使用すると、光偏向器４や光源１で熱が発生し、ハウジング内部の温度が上昇する。

アナモフィックレンズ２、走査レンズ４共に樹脂レンズであるので、温度上昇に伴い膨張する。図３は、このときの状態を示している。
まず、アナモフィックレンズ２は、図２（ａ）に示すように、副走査方法端部を、保持面１１ａに固定的に保持されている。

従って、アナモフィックレンズ２が膨張すると、その光軸ＡＸは図３に示すように「もとの位置」から上方へずれる。
この「ずれ」は、アナモフィックレンズ２から見ると、物点（光源１の発光部）が、相対的に図の下方へずれたことになる。

一方、走査レンズ５は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、長手方向の両端部を保持され、副走査方向の光軸位置が固定されるので、膨張しても光軸位置は変化しない。

アナモフィックアレンズ２は主・副走査方向とも正の屈折力を有する。
従って、アナモフィックレンズ２により結像される「主走査方向に長い線像」は、図３に示すように、光偏向器４の偏向反射面位置では「Δ１」だけ、上方へずれる。

走査レンズ５は、膨張しても光軸位置は変化しないから、「ずれ：Δ１」により、副走査方向の物点（主走査方向に長い線像）が、副走査方向の上方へずれたことになる。

走査レンズ５も正の屈折力を持つので、この物点変移にともない、走査レンズ５による副走査方向の結像位置は被走査面７の位置では「Δ３」だけ下方にずれることになる。

アナモフィックレンズ２は、光源１の光量を「より多く取り込み得る」ように、光源１に近接して配置されるのが一般的である。

また、走査レンズ５は、主走査方向の長さが長大化せず、副走査方向において偏向光束を取り込めるように、光偏向器４の近傍に配置されるのが一般的である。

このため、アナモフィックレンズ２も走査レンズ５も、副走査方向の結像倍率は「拡大倍率」になる。このため、一般に、上記のずれ：Δ１、Δ３は大きくなりやすい。

即ち、樹脂レンズによるアナモフィックレンズ２、走査レンズ５を、図２に示すように保持すると、レンズ膨張により「副走査方向の光走査位置」が変動する。

前記Δ１、Δ２を定性的に評価してみる。

上記Ｄ１とともに、アナモフィックレンズ２の、線膨張係数をα１、副走査方向の横倍率をβ１とし、温度上昇分をΔＴとする。

温度が初期の温度「Ｔ０」より、「ΔＴ」だけ上昇すると、アナモフィックレンズ２における長さの伸び量は「Ｄ１（α１・ΔＴ）」となる。
この伸び量は、アナモフィックレンズ２の副走査方向における物点の変移量である。

従って、この変移量が倍率：β１で拡大された「ずれ量：Δ１」は、
Δ１＝Ｄ１（α１・ΔＴ）×（｜β１｜＋１）
となる。

走査レンズ５の副走査方向の横倍率をβ２とすると、ずれ量：Δ３は、
Δ３＝Ｄ１（α１・ΔＴ）×（｜β１｜＋１）×｜β２｜
となる。

この発明は、このような問題を以下のようにして解決する。
図４は、この発明の特徴部分を示す図である。繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては図２におけると同一の符号を付する。

図４において、符号１２は、ハウジングを示している。
図４（ａ）は、ハウジング１２における「光源１とアナモフィックレンズ２と、図示されないアパーチャと、光偏向器４を保持する部分」を示している。

光源１は、ハウジング１２の側壁部に設けられている。アナモフィックレンズ２は、ハウジング底部の符号１２Ａで示す第１保持面に保持されている。

図に示すように、アナモフィックレンズ２は「副走査方向端部(図で下方の端部)」を、第１保持面１２Ａに固定的に保持されている。

光偏向器４は、第１保持面１２Ａよりも、副走査方向に１段低い保持面１２０に保持されている。
図４（ａ）において、距離：Ｄ１は、第１保持面１２Ａからアナモフィックレンズ２の光軸までの距離である。
光源１から放射された発散性の光束の中心光束は、前記光軸ＡＸにそって、アナモフィックレンズ２に入射する。中心光束は、光偏向器４の偏向反射面の中央部に入射する。

図４（ｂ）は、ハウジング１２の、光偏向器４と走査レンズ５を保持する部分を示している。符号１２Ｂは、走査レンズ５を保持する部分である。

図４（ｂ）に示すように、走査レンズ５は、保持面１２０よりも１段高い第２保持面１２Ｂに保持されている。

図４に示す光学系のハウジング１２への取り付けは、設計上の取り付け仕様であり、温度変動を考慮していない。
図４と図２との差異は、図４においては、走査レンズ５が、その副走査方向端部を第２保持面１２Ｂに、固定的に保持されている点である。

図から明らかなように、第１保持面１２Ａおよび第２保持面１２Ｂは、アナモフィックレンズ２と走査レンズ５の「副走査方向の同じ側（図で下方側）の端部」を保持する。

このような保持形態であるから、アナモフィックレンズ２および走査レンズ５の温度上昇による膨張は、副走査方向の同じ向き（図の上方）に生じる。

このように、副走査方向における「アナモフィックレンズ２の膨張と走査レンズ５の膨張」が同じ向きに生じるので、膨張による「両者の光軸間のずれ」が小さくなる。

このことを利用して、副走査方向の光走査位置の変移を小さく抑える。

ここで、具体的に「同一設計された光学系」につき、アナモフィックレンズ１及び走査レンズ５の保持形態を、図２と図４のようにした場合について「ずれ：Δ３」を調べる。

以下の説明において、比較例１及び比較例２は、アナモフィックレンズ２と走査レンズ５を「図２の保持形態」で保持した場合である。

また、実施例１〜５は、アナモフィックレンズ２と走査レンズ５を「図４の保持形態」で保持した場合である。

アナモフィックレンズ２および走査レンズ５は、共に樹脂レンズであり、これらが膨張すると、レンズ特性である屈折力も変化する。

このため、温度上昇に応じて、被走査面に向かって集束する光束の集束点は、被走査面に対し、被走査面に直交する方向へずれ、デフォーカスが生じる。
このようなデフォーカスを補正する方法として、レンズ面に「回折格子」を形成して回折面とする方法が知られている。

即ち、レンズの膨張による屈折力の低下を「回折格子の格子幅増大による回折角減少」により補正し、温度変化に拘わらず、結像位置変動を補正するのである。

比較例１、２および実施例１〜５においては、アナモフィックレンズ２のレンズ面に回折面が形成され、温度変動によるピント位置変動が補正されるように設計されている。

回折面は種々のものがあり、屈折面形状を適切なピッチで折り返した形状の「回折面形状」がある。

以下の各例では「フレネルレンズのように段差で区切られた輪帯が光軸から周辺に行くに従い狭くなるような透過型（位相型）回折面」を用いた。

これらの例において、前記距離：Ｄ１、Ｄ２、線膨張係数：α１、α２、副走査方向の横倍率：β１、β２を与えた。

また、以下のＫ１、Ｋ２、Ｋ３を求めた。

Ｋ１＝Ｄ１×α１×（｜β１｜＋１）
Ｋ２＝Ｄ２×α２
Ｋ３＝（Ｋ２−Ｋ１）×｜β２｜＋Ｋ１
そして、光走査の画素密度をＤＰＩ（ドット・パー・インチ）と、Ｄ１、Ｄ２、α１、α２、β１、β２、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、ＤＰＩの以下の関係（１）の充足を調べた。

（１） |（Ｋ２−Ｋ１)×|β２|＋Ｋ１|＜２５．４ｍｍ／（２０×ＤＰＩ）
即ち、（１）式の左辺と右辺を求め、その大小関係を調べた。

図５に結果を示す。
（１）式の左辺は、副走査方向における光走査位置の変動量である。（１）式は、この変動量が走査線の１ピッチ以下であることを示している。

図５の比較例１では、温度上昇：ΔＴ＝２０度に対し、光偏向器であるポリゴンミラーの偏向反射面位置における「主走査方向に長い線像」の変移量は０．０２８ｍｍである。

そして、被走査面上における光スポットの副走査方向の変移量は、０．０８４ｍｍとなるが、これは「画素密度に対して倍程度の大きさ」である。

実施例１は、図４の保持形態の場合である。
比較例１とは、アナモフィックレンズ２に対する距離：Ｄ１の大きさが異なる。
走査レンズ５の膨張により「アナモフックレンズ２の膨張による影響」を相殺できていることがわかる。

この場合、距離：Ｄ１が「あまり大きく無い」と効果が小さい。
比較例２では「Ｄ２＜Ｄ１」となるようにした。
比較例２では、比較例１よりは「光スポットの副走査方向の変移量」は低減しているが、実施例１に比べると大きい。

距離：Ｄ１、Ｄ２の大小関係を「Ｄ１＜Ｄ２」とすることにより、前記「相殺」の効果をより有効に発揮させることができる。

さらに、実施例１〜５は全て、前記（１）式を満たし、「光スポットの副走査方向の変移量」を低減できている。

なお、アナモフィックレンズ２や走査レンズ５が膨張すると、光スポットの集光位置は、主走査方向においても変化する。

しかし、主走査方向においては、偏向光束を受光素子１０で検出し、「画像書込み開始のタイミング」を制御するので、実際上の問題は生じない。

ところで、光源１として用いられるＬＤやＬＤＡは、パッケージ内に「チップの後ろ側に放射される光量を検知するＰＤ（フォトダイオード）」を内蔵している。

そして、チップ後方に放射される光と共に、アナモフィックレンズ２や、アパーチャ３、偏向反射面等で反射された戻り光束を検出して自動パワー制御（ＡＰＣ）を行なう。

この場合、図１のように、アパーチャ３がアナモフィックレンズ２の像側にあると、アナモフィックレンズ２が膨張したとき、アパーチャを通過する光束が移動する。
そうすると、アパーチャ３等により反射された戻り光束の光量が適正な大きさにならず、高精度なＡＰＣを行なうことができない。
この問題に対しては、図６に示す例のように、アパーチャ３を「アナモフィックレンズ２と光源１の間」に配備することにより、戻り光束の光量変動を軽減して対処できる。

図７には、画像形成装置の実施の１形態を示す。

この画像形成装置は、モノクロのレーザプリンタである。

レーザプリンタ１０００は、光導電性の感光体１１１０として「円筒状に形成された感光体」を有している。
感光体１１１０の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２１、現像装置１１３１、転写ローラ１１４１、クリーニング装置１１５１が配備されている。
帯電手段としては「コロナチャージャ」を用いることもできる。
レーザ光束ＬＢにより光走査を行う光走査装置１１７１が設けられ、帯電ローラ１１２１と現像装置１１３１との間で「光走査による画像書込み」を行うようになっている。

符号１１６１は定着装置、符号１１８１はカセット、符号１１９１はレジストローラ対、符号１２０１は給紙コロ、符号１２１１は搬送路を示す。
また、符号１２２１は排紙ローラ対、符号１２３１はトレイ、符号Ｐはシート状記録媒体としての転写紙を示している。

画像形成を行うときは、感光体１１１０が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２１により均一帯電される。

均一帯電された感光面には、光走査装置１１７１のレーザ光束ＬＢの光走査による画像書込みにより静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。
この静電潜像は現像装置１１３１により反転現像され、像担持体１１１０上にトナー画像が形成される。
転写紙Ｐを収納したカセット１１８１は、画像形成装置１０００本体に対して脱着可能である。
そして、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０１により給紙される。
給紙された転写紙Ｐは、その先端部をタイミングローラ対１１９１に銜えられる。
タイミングローラ対１１９１は、感光体１１１０上のトナー画像が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。
送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー画像と重ね合わせられ転写ローラ１１４１の作用によりトナー画像を静電転写される。
トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６１へ送られる。
そして、定着装置１１６１においてトナー画像を定着され、搬送路１２１１を通り、排紙ローラ対１２２１によりトレイ１２３１上に排出される。
トナー画像が転写された後の感光体１１１０の表面は、クリーニング装置１１５１によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
光走査装置１１７１として上述した光走査装置を用いることにより、温度変動に拘わらず、極めて良好な画像形成を実行することができる。
図８に、タンデム型の多色画像形成装置の実施の１形態を示す。

図８において、図の左右方向に等間隔的に配列された光導電性の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは時計方向に等速回転する。
回転する感光体１Ｙ〜１Ｋは、それぞれ帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより感光面を均一帯電される。

均一帯電された各感光体は、光走査装置２０により、それぞれ光走査され、感光体に応じた色の画像を書き込まれる。

即ち、感光体１Ｙには「イエロー画像に対応する画像」が書き込まれ、イエロー画像に対応するイエロー静電潜像が形成される。

感光体１Ｍには「マゼンタ画像に対応する画像」が書き込まれ、マゼンタ画像に対応するマゼンタ静電潜像が形成される。

感光体１Ｃには「シアン画像に対応する画像」が書き込まれ、シアン画像に対応するシアン静電潜像が形成される。

感光体１Ｂには「ブラック画像に対応する画像」が書き込まれ、ブラック画像に対応するブラック静電潜像が形成される。

イエロー静電潜像は、現像装置４Ｙにより現像され、イエロートナー画像として可視化される。

マゼンタ静電潜像は、現像装置４Ｍにより現像され、マゼンタトナー画像として可視化される。

シアン静電潜像は、現像装置４Ｃにより現像され、シアントナー画像として可視化される。

ブラック静電潜像は、現像装置４Ｋにより現像され、ブラックトナー画像として可視化される。

転写用ベルト８０は、その周面に転写紙を保持して反時計回りに回転する。転写紙は転写用ベルト８０により搬送されつつ、各感光体に応じた転写部を通過する。
そして、感光体４Ｙからイエロートナー画像、感光体４Ｍからマゼンタトナー画像、感光体４Ｃからシアントナー画像、感光体４Ｋからブラックトナー画像を転写される。

各色トナー画像の転写は、転写チャージャ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋにより行なわれる。

転写された各色トナー画像は、転写紙上で互いに重畳し「カラー画像」を構成する。このカラー画像は、定着装置３０により転写紙上に定着される。

カラー画像を定着された転写紙は、装置外へ排出される。

各色のトナー画像が転写された後の各感光体の表面は、対応するクリーニング装置４Ｙ〜４Ｋによりクリーニングされる。

図９は、図８に示す光走査装置２０の構成の１例を説明図的に示している。

光走査による書込む画像の色の符号を上記と同様に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）とし、各走査光学系の共通する部分に付して区別する。

符号４０で示す光偏向器は、２段構成のポリゴンミラーであり、上段のポリゴンミラーで、感光体１Ｙ、１Ｋに対して光走査する光束を偏向させる。

下段のポリゴンミラーでは、感光体１Ｍ、１Ｃに対して光走査する光束を偏向させる。

光偏向器４０で偏向された各偏向光束は、走査レンズ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへ入射する。走査レンズ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは何れも樹脂レンズである。

走査レンズ５Ｙから射出した結像光束は、ミラーＭ１Ｙ、Ｍ２Ｙにより光路を屈曲されて感光体１Ｙ上に光スポットを結像させる。

走査レンズ５Ｍから射出した結像光束は、ミラーＭ１Ｍ、Ｍ２Ｍにより光路を屈曲されて感光体１Ｍ上に光スポットを結像させる。

走査レンズ５Ｃから射出した結像光束は、ミラーＭ１Ｃ、Ｍ２Ｃにより光路を屈曲されて感光体１Ｃ上に光スポットを結像させる。

走査レンズ５Ｋから射出した結像光束は、ミラーＭ１Ｋ、Ｍ２Ｋにより光路を屈曲されて感光体１Ｙ上に光スポットを結像させる。

そして、各感光体１Ｙ〜１Ｋに対する光走査による画像書込みが行われる。

図９に図示されていないが、感光体ごとに光源を有する。
各光源から光偏向器４０の各偏向反射面に向かう光路上には、アパーチャと樹脂レンズによる単レンズのアナモフィックレンズが配置されている。
各アナモフィックレンズと対応する走査レンズとは、図４に即して説明した保持形態で保持されている。

１ 光源
２ 樹脂レンズによるアナモフィックレンズ
３ アパーチャ
４ 光偏向器
５ 樹脂レンズによる走査レンズ
１２ ハウジング
１２Ａ 第１保持面
１２Ｂ 第２保持面

特開平９−１５５２０号公報 特開２００９−５３３７８号公報

Claims (6)

1. 光源と、
   該光源から出射された光束をカップリングし、主走査方向に長い線像を形成する樹脂製で単玉のアナモフィックレンズと、
   前記光源から放射される光束の光束幅を規制するアパーチャと、
   前記主走査方向に長い線像の近傍に偏向反射面を有し、光源からの光束を偏向させる光偏向器と、
   該光偏向器により偏向された偏向光束を、被走査面上に集光させ、前記被走査面の光走査を行わせる樹脂製で単玉の走査レンズと、
   前記光源と、アナモフィックレンズと、アパーチャと、光偏向器と、走査レンズとを保持するハウジングと、を有し、
   該ハウジングは、前記アナモフィックレンズの副走査方向端部を固定的に保持する第１保持面と、前記走査レンズの副走査方向端部を固定的に保持する第２保持面とを有し、
   前記第１保持面および第２保持面が、前記アナモフィックレンズと前記走査レンズの、副走査方向の同じ側の端部を保持し、
   温度上昇に伴い、前記アナモフィックレンズおよび走査レンズが、副走査方向の同じ向きに膨張することを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１記載の光走査装置において、
   ハウジングの第１保持面からアナモフィックレンズの光軸に到る副走査方向の距離：Ｄ１と、第２保持面から走査レンズの光軸に到る副走査方向の距離：Ｄ２とが、
   Ｄ２＞Ｄ１
   となるように定められたことを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２記載の光走査装置において、
   ハウジングの第１保持面からアナモフィックレンズの光軸に到る副走査方向の距離をＤ１、第２保持面から走査レンズの光軸に到る副走査方向の距離をＤ２、前記アナモフィックレンズの線膨張係数をα１、前記走査レンズの線膨張係数をα２、前記アナモフィックレンズの副走査方向の横倍率をβ１、前記走査レンズの副走査方向の横倍率をβ２とし、かつ、
   Ｋ１＝Ｄ１×α１×（｜β１｜＋１）
   Ｋ２＝Ｄ２×α２
   Ｋ３＝（Ｋ２−Ｋ１）×｜β２｜＋Ｋ１
   とし、光走査の画素密度をＤＰＩとするとき、前記Ｄ１、Ｄ２、α１、α２、β１、β２、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、ＤＰＩが、条件：
   （１） |（Ｋ２−Ｋ１)×|β２|＋Ｋ１|＜２５．４ｍｍ／（２０×ＤＰＩ）
   を満足することを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１〜３の任意の１に記載の光走査装置において、
   光源から放射される光束の光束幅を規制するアパーチャが、光源とアナモフィックレンズとの間に配置されたことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１〜４の任意の１に記載の光走査装置において、
   アナモフィックレンズは、温度変化に起因する被走査面位置に対するデフォーカスを補正する回折面を有することを特徴とする光走査装置。
6. 光源から放射される光束を偏向させ、光導電性の感光体を光走査して画像形成を行う画像形成装置において、
   光走査を行う光走査装置として請求項１〜４の任意の１に記載のものを用いることを特徴とする画像形成装置。

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