JP2020082382A - Optical writing device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光書込装置、および光書込装置を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical writing device and an image forming apparatus having the optical writing device.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる発光配列方式の光書込装置は、円筒状の感光体の軸方向(以下、「主走査方向」という)に沿って発光点群と結像光学系とを配列した構成のものである。発光点群は、発光点を二次元に配列した構成のものであり、結像光学系は、この発光点群に対して1:1に対応して設けられている。このような発光配列方式の光書込装置は、感光体の側周面において円筒状の感光体の軸に沿った1ライン全体を同時に露光する。 A light emitting array type optical writing device used in an electrophotographic image forming apparatus includes a light emitting point group, an image forming optical system, and a light emitting point group along an axial direction (hereinafter, referred to as “main scanning direction”) of a cylindrical photoconductor. Are arranged. The light emitting point group has a configuration in which the light emitting points are two-dimensionally arranged, and the imaging optical system is provided in a one-to-one correspondence with the light emitting point group. Such a light emitting array type optical writing device simultaneously exposes one entire line along the axis of the cylindrical photoconductor on the side peripheral surface of the photoconductor.
以上のような光書込装置については、発光点群と結像光学系との列を、感光体の回転方向(以下、「副走査方向」という)に複数列配置し、各列間で発光点群および結像光学系の配置を周期的にずらすことにより、書き込み露光の解像度を上げる構成が提案されている。またこのような構成について、例えば、下記特許文献1では「その投影光学系をいわゆる両側にテレセントリックな構成とすることで、投影面(感光体)の位置と発光素子配置面の何れか一方あるいは両方が光軸方向にずれても結像スポットの位置ずれが発生せず、また、結像スポット間の濃度むらが発生しないようにして、形成される画像の劣化を防止する」技術が提案されている。
In the optical writing device as described above, a plurality of rows of the light emitting point group and the imaging optical system are arranged in the rotation direction of the photoconductor (hereinafter, referred to as "sub-scanning direction"), and light is emitted between each row. A configuration has been proposed in which the resolution of writing exposure is increased by periodically shifting the arrangement of the point group and the imaging optical system. In addition, regarding such a configuration, for example, in
しかしながら、結像光学系(投影光学系)を両側テレセントリックとした構成では、結像位置のズレを抑えることが可能であるものの、感光体の回転方向において感光体表面が曲面であることから光軸方向に対する感光体の側周面の高さ位置が異なるため、感光体の回転方向の各位置において露光精度および露光倍率のばらつきが発生していた。 However, with the configuration in which the imaging optical system (projection optical system) is telecentric on both sides, it is possible to suppress the deviation of the imaging position, but since the surface of the photoconductor is curved in the rotational direction of the photoconductor, the optical axis Since the height position of the side peripheral surface of the photoconductor with respect to the direction differs, the exposure accuracy and the exposure magnification vary at each position in the rotational direction of the photoconductor.
そこで本発明は、円筒状の感光体表面に対し、結像位置のズレを抑えつつも、露光精度および露光倍率の均一化を図ることが可能な発光配列方式の光書込装置、およびこの光書込装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of this, the present invention provides a light-emitting array type optical writing device capable of achieving uniform exposure accuracy and exposure magnification while suppressing deviation of the image forming position with respect to the surface of a cylindrical photosensitive member, and this optical writing device. An object is to provide an image forming apparatus provided with a writing device.
このような目的を達成するための本発明は、円筒状の感光体の側周面からなる像担持面に対向して設けられ、前記像担持面に光書き込みを行うための光書込装置であって、発光素子と前記発光素子で発光させた光を前記像担持面に結像させるための結像光学系とを備えた複数の書込光学系を有し、前記複数の書込光学系が光軸を平行に保った状態で前記感光体の軸方向に沿って複数列に配列されたもので、前記各結像光学系は、前記発光素子側に配置された第1レンズと、前記像担持面側に配置される第2レンズとの間に絞りを設けた両側テレセントリックに構成され、前記発光素子からの光が前記像担持面のそれぞれの位置に結像されるように、前記書込光学系の軸方向における前記像担持面の高さ位置に応じて、前記第1レンズと前記第2レンズの両側面の曲率が補正されている。また本発明は、このような光書込装置を有する画像形成装置でもある。 The present invention for achieving such an object is an optical writing device provided to face an image bearing surface formed of a side peripheral surface of a cylindrical photoconductor and for performing optical writing on the image bearing surface. And a plurality of writing optical systems including a light emitting element and an image forming optical system for forming an image of the light emitted by the light emitting element on the image bearing surface. Are arranged in a plurality of rows along the axial direction of the photoconductor while keeping their optical axes parallel, and each of the imaging optical systems includes a first lens arranged on the light emitting element side, The telecentric lens is provided on both sides of the second lens disposed on the image bearing surface side so that a diaphragm is provided between the second lens and the second lens so that light from the light emitting element is imaged at respective positions on the image bearing surface. The curvatures of both side surfaces of the first lens and the second lens are corrected according to the height position of the image bearing surface in the axial direction of the optical system. The present invention is also an image forming apparatus having such an optical writing device.
本発明によれば、円筒状の感光体表面に対し、結像位置精度を確保しつつも、露光精度および露光倍率の均一化を図ることが可能な発光配列方式の光書込装置、およびこの光書込装置を備えた画像形成装置を得ることが可能である。 According to the present invention, a light-emitting array type optical writing device capable of achieving uniform exposure accuracy and exposure magnification while ensuring the imaging position accuracy with respect to the surface of a cylindrical photoreceptor, and It is possible to obtain an image forming apparatus provided with an optical writing device.
≪本発明の実施形態に係る画像形成装置≫
本発明を適用した各実施形態に係る光書込装置および画像形成装置の説明に先立ち、図1を用いて本発明の各実施形態に係る画像形成装置の概略構成を説明する。
<<Image Forming Apparatus According to Embodiment of Present Invention>>
Prior to the description of the optical writing device and the image forming apparatus according to each embodiment to which the present invention is applied, the schematic configuration of the image forming apparatus according to each embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の各実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明するための図であり、以降に説明する各実施形態の光書込装置を有する電子写真方式の画像形成装置1を前面(正面)から見た構成図である。図1に示す画像形成装置1は、筐体10を有し、その内部に、画像形成部20、転写部30、定着部40、用紙供給部50、および用紙搬送部60を備えている。これらの各要素の構成は次のようである。
FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of an image forming apparatus according to each embodiment of the present invention. An electrophotographic
<画像形成部20>
画像形成部20は、例えばイエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)のトナー像を形成するための4つの画像形成ユニット20y,20m,20c,20kを有する。各画像形成ユニット20y,20m,20c,20kは、それぞれが感光体21と、感光体21の周囲に配置された帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24を備えている。
<
The
このうち各感光体21は、円筒状のものであって、駆動モーターによって円筒状の軸21φを中心として回転するものであり、円筒状の側周表面を像担持面21aとしている。このような感光体21は、次に説明する転写部30の中間転写ベルト31に当接して配置されている。なお、帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24は、感光体21と転写部30との当接位置から感光体21の回転方向下流側に向かって、帯電装置22、光書込装置23、および現像装置24の順に配置されている。
Each of the
帯電装置22は、感光体21の像担持面21aをコロナ放電により帯電させるためのものである。
The
光書込装置23は、画像データに基づいて、感光体21の像担持面21aにレーザー光を照射して静電潜像を形成する書込部である。画像データは、画像形成装置1に備えられた画像読取部(図示省略)で生成されるデータや、画像形成装置1に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したデータであることとする。このような光書込装置23の詳細な構成は、以降の各実施形態において説明する。
The
現像装置24は、攪拌して帯電させたトナーを、感光体21の像担持面21aに付着させるためのものである。なお、感光体21と転写部30との当接位置と、帯電装置22の配置箇所との間には、感光体21の像担持面に当接する状態で、ここでの図示を省略したクリーナーが配置され、感光体21の像担持面21aに残留したトナーを除去する構成となっている。
The developing
<転写部30>
転写部30は、画像形成部20と並列して配置されている。この転写部30は、中間転写ベルト31、一次転写ローラー32、および一対の二次転写ローラー33を備えている。
<Transfer unit 30>
The transfer unit 30 is arranged in parallel with the
このうち中間転写ベルト31は、回転する無端ベルトとして構成され、その外周面が像担持面31aとなっている。この中間転写ベルト31は、各感光体21の回転とは逆方向に回転し、感光体21の全てに、像担持面31aを順次接触させる状態で配置されている。
Of these, the
一次転写ローラー32は、トナーと反対の極性の電圧が印加され、各感光体21との間に中間転写ベルト31を挟持する状態で配置されている。これにより、感光体21の像担持面21a上に付着したトナーは、中間転写ベルト31の像担持面31aに転写され、中間転写ベルト31の像担持面31a上に各色のトナー像が重なり合ったカラー画像が形成される。
The
一対の二次転写ローラー33は、中間転写ベルト31を挟持する状態で配置され、中間転写ベルト31の像担持面31a上に形成されたトナー画像を、以降に説明する用紙供給部50から搬送されたシート状の記録媒体Sに転写する。
The pair of secondary transfer rollers 33 are arranged so as to sandwich the
<定着部40>
定着部40は、加熱部41と、この加熱部41に対向配置された圧着ローラー42とを備え、二次転写ローラー33から搬送された記録媒体Sをニップし、記録媒体Sに転写されたトナー像を記録媒体Sに定着させる。
<Fixing
The
<用紙供給部50>
用紙供給部50は、記録媒体Sを収納するカセット51と、カセット51に収納された記録媒体Sを1枚ずつカセット51から送り出す送り出しローラー52を備え、記録媒体Sをカセット51から用紙搬送部60に供給する。
<
The
<用紙搬送部60>
用紙搬送部60は、用紙供給部50から供給された記録媒体Sを、所定のルートに沿って搬送するものであって、複数のローラー対61によって構成されている。このような用紙搬送部60は、用紙供給部50から供給された記録媒体Sを、二次転写ローラー33、定着部40、および筐体10の外のトレー(図示省略)の順に搬送する。これにより、二次転写ローラー33においてトナー像が形成された記録媒体Sを、定着部40に搬送してトナー像を記録媒体Sに定着させ、トナー像が定着した記録媒体Sを筐体の外のトレーに搬送する。
<
The
≪第1実施形態≫
<光書込装置23の構成>
図2は、第1実施形態に係る光書込装置23の構成を示す模式的な断面図である。図2、および先の図1に示す光書込装置23は、発光配列方式のものであって、円筒状の感光体21の側周面によって構成された像担持面21aに対向して配置されたものである。
«First embodiment»
<Structure of
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
以下、この光書込装置23の構成を説明するにあたり、感光体21の像担持面21aに対して光書込装置23が対向配置された位置において、像担持面21aの法線方向であって、感光体21の回転軸21φに向かう方向を光の入射方向xとする。また、入射方向xと垂直をなす方向で、感光体21の回転軸21φに沿った方向を主走査方向yとする。光書込装置23は、主走査方向yに沿って配置されている。さらに、入射方向xおよび主走査方向yに対して垂直をなす方向で、感光体21の回転方向に沿った方向を、副走査方向zとする。
Hereinafter, in describing the configuration of the
この光書込装置23は、光の入射方向xに沿って、像担持面21aから遠い側から順に、発光素子基板100、第1レンズアレイ基板200、絞り基板300、および第2レンズアレイ基板400が配置された構成となっている。これらの発光素子基板100、第1レンズアレイ基板200、絞り基板300、および第2レンズアレイ基板400は、像担持面21aに対向して配置され、入射方向xに対して垂直であり、主走査方向yおよび副走査方向zに対して平行である。なお、第2レンズアレイ基板400と像担持面21aとの間には、ここでの図示は省略した汚れ防止用のウインドウが設けられていることとする。
The
このうち、発光素子基板100は、その基板面に沿って複数の発光点群101が設けられたものである。また第1レンズアレイ基板200は、その基板面に沿って複数の第1レンズ201が設けられたものである。さらに絞り基板300は、その基板面に沿って複数の絞り301が設けられたものである。また第2レンズアレイ基板400は、その基板面に沿って複数の第2レンズ401が設けられたものである。
Among these, the light emitting
そして、1つの発光点群101の中央から入射方向xに沿って延設された光軸[xφ]を中心として、第1レンズ201と、絞り301と、第2レンズ401とが、1:1:1:1で配置され、これらによって1つの書込光学系23aが構成されている。各書込光学系23aの構成は、次のようである。
Then, the
[書込光学系23a]
書込光学系23aは、1つの発光点群101と、第1レンズ201と、絞り301と、第2レンズ401とで構成されている。全ての書込光学系23aは、光軸[xφ]が平行である。
[Writing
The writing
また各書込光学系23aのうち、第1レンズ201と、絞り301と、第2レンズ401とで、1つの結像光学系23bが構成される。これらの結像光学系23bは、対応して配置された発光点群101からの光を、感光体21の像担持面21aに結像させるためのものであり、感光体21の像担持面21aの異なる位置に発光点群101からの光を結像させる。このような各結像光学系23bは、両側テレセントリックに構成されていて、かつ結像倍率が等しくなるように構成されている。
In each writing
また各結像光学系23bの結像倍率は[−1]倍であり、絞り301に対して第2レンズ401と第1レンズ201とは、以降に説明するように対称な形状を有している。これにより、第1レンズ201を有する第1レンズアレイ基板200と、第2レンズ401を有する第2レンズアレイ基板400とを共通化することが可能な構成となっている。
The image forming magnification of each image forming
図3は、第1実施形態に係る光書込装置23を感光体21側から見た模式的な平面図である。この図に示すように、光書込装置23は、主走査方向yに沿って複数の書込光学系23aを配列した複数の書込列[L]を有する。ここでは一例として、複数の書込光学系23aを主走査方向yに沿って所定間隔で配列した3列の書込列[L]を有することとする。なお、図2は、図3におけるA−A’断面に相当している。
FIG. 3 is a schematic plan view of the
各書込列[L]に配置された書込光学系23aは、別の書き込み列[L]に配置された書込光学系23aに対して、主走査方向yに重なりを持って所定ピッチでずらして配置されている。これにより、各書込列[L]の書込光学系23aによって感光体21の像担持面21aに書き込まれる静電潜像の解像度を確保が確保される構成となっている。
The writing
図2および図3に示すように、これらの書込列[L]のうちの1つは、感光体21の像担持面21aに対する法線と、書込光学系23aの光軸[xφ]とが一致している中央列[Lφ]である。また書込列[L]のうちの、残りの2つは、中央列[Lφ]よりも像担持面21aの回転方向であって副走査方向zの上流側に位置する上流側列[L−]と、中央列[Lφ]よりも像担持面21aの回転方向であって副走査方向zの下流側に位置する下流側列[L+]とである。これらの上流側列[L−]および下流側列[L+]は、中央列[Lφ]に対して等間隔で配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, one of these writing lines [L] is the normal to the
円筒状の感光体21における像担持面21aに対して、このように配列された各書込光学系23aにおいては、像担持面21a上の像点[Pφ],[P−],[P+]の光軸[xφ]方向の高さが異なる。つまり、中央列[Lφ]の書込光学系23aφにおける像担持面21a上の像点[Pφ]と、上流側列[L−]の書込光学系23a−における像担持面21a上の像点[P−]および下流側列[L+]の書込光学系23a+における像担持面21a上の像点[P+]とは、同一平面上に存在しない。
In each writing
3つの像点[Pφ],[P−],[P+]のうち、感光体21の像担持面21aに対する法線と、書込光学系23aの光軸[xφ]とが一致している中央列[Lφ]の書込光学系23aφの像点[Pφ]は、他の2つの像点[P−],[P+]よりも、発光素子基板100側に近接して配置される。
Of the three image points [Pφ], [P-], and [P+], the normal line of the
また、以降に説明するように、各第2レンズ401の中心、つまり各第2レンズ401の芯厚[t2]の中心は、入射方向xに対して垂直な同一平面上に配置されている。このため、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの共役長は、上流側列[L−]の書込光学系23a−および下流側列[L+]の書込光学系23a+の共役長よりも短い。
Further, as described below, the center of each
そしてこのように配列された書込光学系23aのうち、中央列[Lφ]に配置された書込光学系23aφと、上流側列[L−]に配置された書込光学系23a−および下流側列[L+]に配置された書込光学系23a+とは、以降に詳細に説明するように、第1レンズ201および第2レンズ401の形状が異なるところが特徴的である。
Of the writing
以下、各書込光学系23aを構成する発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の構成の詳細を説明する。
Hereinafter, the details of the configurations of the light emitting
[発光点群101]
発光点群101は、発光素子基板100の基板面に沿って二次元に設けられた発光素子である。これらの発光点群101は、全ての書込光学系23aにおいて同一の構成である。
[Light emitting point group 101]
The light emitting
図4は、発光点群101の平面図である。この図に示すように、各発光点群101は、例えば主走査方向yに長く、副走査方向zに短い矩形形状の領域に複数の発光点102を配置した構成となっている。各発光点102は、例えばLED(light emitting diode)やOLED(Organic Light Emitting Diode)によって構成されている。
FIG. 4 is a plan view of the light emitting
図2に戻り、発光素子基板100において、各発光点群101は、例えば酸化シリコン基板などの透明な基板材料によって覆われたボトムエミッション型のOLEDである。これにより、各発光点群101の発光面101aは、発光素子基板100の表面であって光射出面100aよりも深い位置にある。ただし、全ての発光点群101の中心点は略同一平面上に存在し、発光点群101の中心点が存在する平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。
Returning to FIG. 2, in the light emitting
[第1レンズ201]
第1レンズ201は、第1レンズアレイ基板200の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの各第1レンズ201は、両側凸レンズである。このような各第1レンズ201は、例えばガラスのようの透明材料で形成された共通の第1レンズアレイ基板200の両側面に、樹脂製の凸状レンズ部を形成したものとなっている。第1レンズ201を両側凸レンズとすることにより、第1レンズ201の屈折力を、光入射面202と光射出面203の両面に割り振ることができ、収差の発生が抑制されるとともに、加工上の難易度も低減された構成となっている。
[First lens 201]
The
また各第1レンズ201は、芯厚[t1]が同一であって、芯厚[t1]の中心が同一平面上に配置されていて、その中心が配置された平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。また、各第1レンズ201において、発光点群101の発光面101aと入射面202との距離[d1]は同一である。芯厚[t1]を同一としたことにより、第1レンズ201を共通の基板上に樹脂成形する場合、レンズ部分の樹脂体積を均一化することができるため、レンズの成形性が向上する。
In addition, each
以上のような第1レンズ201は、書込列[L]毎に、光の入射面202と射出面203の曲率比が異なるところが特徴的である。ここでは、第1レンズ201における射出面203の曲率に対する入射面202の曲率を、第1曲率比[R1]と定義する。
The above-described
この場合、中央列[Lφ]を構成する第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、上流側列[L−]を構成する第1レンズ201−の第1曲率比[R1−]および下流側列[L+]を構成する第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]と異なる。具体的には、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100側に近いほど、第1レンズ201の第1曲率比[R1]が小さく、第1曲率比[R1φ]<第1曲率比[R1−],[R1+]である。
In this case, the first curvature ratio [R1φ] of the first lens 201φ forming the central row [Lφ] is equal to the first curvature ratio [R1-] of the
すなわち、像点[Pφ]が発光点群101に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L−]の第1レンズ201−の第1曲率比[R1−]および下流側列[L+]の第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]よりも小さい。また、上流側列[L−]の第1レンズ201−の第1曲率比[R1−]と、下流側列[L+]の第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]とは等しい。
That is, the first curvature ratio [R1φ] of the first lens 201φ of the central column [Lφ] whose image point [Pφ] is close to the light emitting
そして、以上のような各第1レンズ201は、中央列[Lφ]の第1レンズ201φを通過した光[hφ]が平行光または収束光となり、かつ上流側列[L−]および下流側列[L+]の第1レンズ201−,201+を通過した光[h−],[h+]が発散光となるように配置されていることとする。ただし、中央列[Lφ]の第1レンズ201φを通過した光[hφ]が収束光となり、かつ上流側列[L−]および下流側列[L+]の第1レンズ201−,201+を通過した光[h−],[h+]が平行光または発散光となるように配置されていてもよい。
In each of the
[絞り301]
絞り301は、絞り基板300の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの絞り301は、遮光膜からなる絞り基板300に設けた開口部である。なお、遮光膜は、ガラスなどの透明基板の一主面上に成膜されたものであってもよい。このような絞り301は、全ての書込光学系23aにおいて同一の開口形状である。
[Aperture 301]
The
また各絞り301の中心点は略同一平面上に存在し、絞り301の中心点が存在する平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。
The center points of the
このような絞り301は、第1レンズ201と第2レンズ401との間で、各結像光学系23bが両側テレセントリックに構成される位置に配置されている。
The
[第2レンズ401]
第2レンズ401は、第2レンズアレイ基板400の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの各第2レンズ401は、両側凸レンズである。このような各第2レンズ401は、例えばガラスのようの透明材料で形成された共通の第2レンズアレイ基板400の両側面に、樹脂製の凸状レンズ部を形成したものとなっている。第2レンズ4
01を両側凸レンズとすることにより、第2レンズ401の屈折力を、光入射面402と光射出面403の両面に割り振ることができ、収差の発生が抑制されるとともに、加工上の難易度も低減された構成となっている。
[Second lens 401]
The
By using 01 as a biconvex lens, it is possible to allocate the refracting power of the
また各第2レンズ401は、芯厚[t2]が同一であって、芯厚[t2]の中心が同一平面上に配置されていて、その中心が配置された平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。芯厚[t2]を同一としたことにより、第2レンズ401を共通の基板上に樹脂成形する場合、レンズ部分の樹脂体積を均一化することができるため、レンズの成形性が向上する。
The
また、各第2レンズ401において、射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ],[P−],[P+]との距離[d2φ],[d2−],[d2+]は異なる。すなわち、中央列[Lφ]の第2レンズ401φにおける射出面403と像点[Pφ]との距離[d2φ]は、上流側列[L−]の第2レンズ401−における射出面403と像点[P−]との距離[d2−]、および下流側列[L+]の第2レンズ401+における射出面403と像点[P+]との距離[d2+]よりも小さい。また、上流側列[L−]の距離[d2−]と、下流側列[L+]の距離[d2+]とは等しい。
Further, in each
そして、中央列[Lφ]における書込光学系23aφにおいては、距離[d2φ]≦距離[d1]に設定されている。この場合、距離[d2φ]<距離[d1]であれば、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となる。これにより、第2レンズ401φを通過した光の結像位置は、第2レンズ401φに近づく方向に動き、共役長が短くなり、より近い位置にある像担持面21a上に像点[Pφ]を結像させることができる構成となっている。なお、像担持面21a上に像点[Pφ]を結像させることができれば、距離[d2φ]=距離[d1]としてもよく、この場合、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は平行光となる。
In the writing optical system 23aφ in the central column [Lφ], the distance [d2φ]≦distance [d1] is set. In this case, if the distance [d2φ]<distance [d1], the light [hφ] that has passed through the first lens 201φ becomes convergent light. As a result, the image forming position of the light passing through the second lens 401φ moves toward the second lens 401φ, the conjugate length becomes short, and the image point [Pφ] is formed on the
また上流側列[L−]の書込光学系23−および下流側列[L+]の書込光学系23+においては、距離[d2−],[d2+]>距離[d1]に設定されている。この場合、第1レンズ201−,201+を通過した光[h−],[h+]は、発散光となる。これにより、第2レンズ401−、401+を通過した光の結像位置は、第2レンズ401−、401+から遠ざかる方向に動き、共役長が伸び、より遠い位置にある像担持面21a上に像点[P−][P]を結像させることができる構成となっている。
Further, in the writing optical system 23- of the upstream side row [L-] and the writing
以上のような第2レンズ401は、各結像光学系23bにおいて、絞り301に対して第1レンズ201とは対称に配置され、かつ対称な形状を有しており、書込列[L]毎に、入射面402および射出面403の曲率比が異なるところが特徴的である。ここでは、第1レンズ201の定義とは逆に、第2レンズ401における入射面402の曲率に対する射出面403の曲率を、第2曲率比[R2]と定義する。
The
この場合、中央列[Lφ]を構成する第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L−]を構成する第2レンズ401−の第2曲率比[R2−]および下流側列[L+]を構成する第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]と異なる。具体的には、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100側に近いほど、第2レンズ401の第2曲率比[R2]が小さく、第2曲率比[R2φ]<第1曲率比[R2−],[R2+]である。
In this case, the second curvature ratio [R2φ] of the second lens 401φ forming the central row [Lφ] is equal to the second curvature ratio [R2-] of the
すなわち、共役長が短く、像点[Pφ]が発光点群101側に近い中央列[Lφ]の第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、共役長が長い上流側列[L−]の第2レンズ401−の第2曲率比[R2−]および下流側列[L+]の第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]よりも小さい。また、上流側列[L−]の第2レンズ401−の第2曲率比[R2−]と、下流側列[L+]の第2レンズ201+の第2曲率比[R2+]とは等しい。
That is, the second curvature ratio [R2φ] of the second lens 401φ of the central column [Lφ], which has a short conjugate length and whose image point [Pφ] is close to the light emitting
また、このような中央列[Lφ]においては第2曲率比[R2φ]=第1曲率比[R1φ]である。また、上流側列[L−]と下流側列[L+]においては、第2曲率比[R2−],[R2+]=第1曲率比[R1−],[R1+]である。 Further, in such a central row [Lφ], the second curvature ratio [R2φ]=first curvature ratio [R1φ]. In the upstream side row [L-] and the downstream side row [L+], the second curvature ratios [R2-], [R2+] = the first curvature ratios [R1-], [R1+].
<光書込装置23の具体例>
次に、上述した光書込装置23の具体例を示す。下記表1は、第1実施形の光書込装置23における書込光学系23aのうち、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの座標データである。また下記表2は、第1実施形の光書込装置23における書込光学系23aのうち、上流側列[L−]の書込光学系23a−の座標データである。なお、下流側列[L+]の座標データは、上流側列[L−]の座標データに対し、入射方向xが同一、主走査方向yおよび副走査方向zは符号を逆にすればよいため省略した。
<Specific Example of
Next, a specific example of the above-mentioned
下記表1および表2において示す座標データは、中央列[Lφ]に設けられた発光点群101の発光面101aの中心位置[O]を、入射方向x=0、主走査方向y=0、副走査方向z=0とした座標データである。第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り301、および第2レンズ401の入射面402および射出面403については、それぞれの中心の値を示している。また、それぞれの基板については、中央列[Lφ]の書込光学系23aφについての中心座標を共通で用いた。さらに感光体21の座標データは、感光体21の像担持面21aにおける像点[Pφ],[P−]においての座標データである。この感光体21は、半径22mmの円筒形のものである。
In the coordinate data shown in Tables 1 and 2 below, the center position [O] of the
表1においては、第1レンズ201φの入射面202および射出面203、絞り301、第2レンズ401φの入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。
In Table 1, the
また表2においては、第1レンズ201−の入射面202および射出面203、絞り301、第2レンズ401−の入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。
Further, in Table 2, the values of the
また、第1レンズ201、絞り301、第2レンズ401、およびこれらを設けた基板の、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度である。また感光体21は、円筒状である。このため、表1と表2を比較し、像担持面21aの入射方向xは、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの方が、上流側列[L−]の書込光学系23a−よりも小さくなっている。また像担持面21aの角度は、中央列[Lφ]の書込光学系23aφでは0度であり、流側列[L−]の書込光学系23a−では斜めになっている。
Further, the angle formed by the
下記表3(1)〜(4)には、中央列[Lφ]の書込光学系23aφを構成する第1レンズ201φと第2レンズ401φの非球面係数を示す。また下記表4(1)〜(4)には、上流側列[L−]の書込光学系23a−を構成する第1レンズ201−と第2レンズ401−の非球面係数を示す。なお、下流側列[L+]の書込光学系23a+のデータは、共通であるため省略した。
The following Tables 3 (1) to (4) show the aspherical coefficients of the first lens 201φ and the second lens 401φ that form the writing optical system 23aφ of the central column [Lφ]. Further, Tables 4 (1) to (4) below show the aspherical surface coefficients of the first lens 201- and the second lens 401- that configure the writing
ここで示した第1レンズ201と第2レンズ401の面形状は軸対称非球面であり、球面項はなく、形状式は下記式(1)の通りである。
また、この場合の曲率は、近軸曲率である。軸対称非球面において、近軸曲率=2×[2次の非球面係数]で表現される。表3および表4において、2次の非球面係数は[i=2]の非球面係数である。なお、第1レンズ201および第2レンズ401は、屈折率1.5145のガラス基板の両側主面上に、屈折率1.5285の樹脂からなる凸状レンズ部を設けた構成である。また、これらの第1レンズ201および第2レンズ401用いて構成された各書込光学系23aの結像倍率は、何れも[−1]倍である。
The curvature in this case is a paraxial curvature. In an axisymmetric aspherical surface, paraxial curvature=2×[second-order aspherical coefficient]. In Tables 3 and 4, the second-order aspherical coefficient is an aspherical coefficient of [i=2]. The
下記表5には、上記表3で示された中央列[Lφ]の第1レンズ201φに関する第1曲率比[R1φ]および第2レンズ401φに関する第2曲率比[R2φ]を示す。また、上記表4で示された上流側列[L−]の第1レンズ201−に関する第1曲率比[R1−]および第2レンズ401−に関する第2曲率比[R2−]を示す。なお、これらの第1曲率比[R1]および第2曲率比[R2]は、絶対値として示している。また、下流側列[L+]の第1レンズ201+に関する第1曲率比[R1+]および第2レンズ401+に関する第2曲率比[R2+]は、上流側列[L−]の値と同様であるため省略した。
Table 5 below shows the first curvature ratio [R1φ] for the first lens 201φ and the second curvature ratio [R2φ] for the second lens 401φ in the center column [Lφ] shown in Table 3 above. Moreover, the 1st curvature ratio [R1-] regarding the 1st lens 201- of the upstream side row [L-] and the 2nd curvature ratio [R2-] regarding the 2nd lens 401- which are shown in the said Table 4 are shown. The first curvature ratio [R1] and the second curvature ratio [R2] are shown as absolute values. Further, the first curvature ratio [R1+] for the
表5に示すように、像点[Pφ]が発光点群101に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L−]の第1曲率比[R1−]よりも小さい。また同様に、中央列[Lφ]の第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L−]の第2曲率比[R2−]よりも小さい。
As shown in Table 5, the first curvature ratio [R1φ] of the central row [Lφ] where the image point [Pφ] is close to the light emitting
さらに表1の座標データに示されるように、中央列[Lφ]においては、発光面101aと第1レンズ201φの入射面202との距離[d1]は、[d1]=3.882である。また第2レンズ401φの射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ]との距離[d2φ]は、[d2φ]=19.747−16.118=3.629である。したがって、中央列[Lφ]においては、距離[d1]>距離[d2φ]であり、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となっている。
Further, as shown in the coordinate data of Table 1, in the center column [Lφ], the distance [d1] between the
また表2の座標データに示されるように、上流側列[L−]においては、発光面101aと第1レンズ201−の入射面202との距離[d1]は、[d1]=3.882である。また第2レンズ401−の射出面403と、像担持面21a上の像点[P−]との距離[d2−]は、[d2−]=20.253−16.118=4.135である。したがって、上流側列[L−]においては、距離[d1]<距離[d2−]であり、第1レンズ201−を通過した光[h−]は発散光となっている。
As shown in the coordinate data of Table 2, in the upstream side row [L-], the distance [d1] between the
さらに各書込光学系23aの結像倍率は[−1]倍なので、これらの表1〜表5のコンストラクションデータの座標および非球面係数からわかるように、中央列[Lφ]および上流側列[L−]の第1レンズ201および第2レンズ401は、絞り301に対して対称に配置されており、面形状も対称であり、第2実施形態で示した構成のものとなっている。
Further, since the imaging magnification of each writing
<第1実施形態の効果>
以上説明した第1実施形態の光書込装置23によれば、各結像光学系23bが両側テレセントリックであることにより、像担持面21aにおける結像位置精度が確保された構成となっている。しかも、各書込光学系23aは、光軸[xφ]方向における像担持面21aの高さ位置に応じて、第1レンズ201と第2レンズ204の曲率比[R1],[R2]を補正することによって共役長を調整し、これにより像担持面21a上に像点[Pφ],[P−],[P−]を結像させる構成としている。したがって、円筒状の感光体21の像担持面21a上の各位置における露光量のばらつきを抑えることが可能である。さらに、第1レンズ201および第2レンズ204の両方の曲率比[R1],[R2]を補正することにより、各結像光学系23bの倍率を均一に保つことが可能である。
<Effects of First Embodiment>
According to the
またこの光書込装置23を備えた画像形成装置1によれば、画像の形成精度の向上を図ることが可能である。
Further, according to the
≪第2実施形態≫
<光書込装置23’の構成>
図5は、第2実施形態に係る光書込装置23’の構成を示す模式的な断面図である。この図に示す光書込装置23’が、第1実施形態で説明した光書込装置23と異なるところは、発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の配置状態にあり、他の光学的な構成は第1実施形態で説明した構成と同様である。例えば、各書込装置23’においての、発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の関係は、第1実施形態で示した関係と同様である。
«Second embodiment»
<Configuration of optical writing device 23'>
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the
すなわち、第2実施形態の光書込装置23’は、発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の、それぞれ中心が配置された平面と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度が0度ではなく、以下のような傾きを有する。
That is, in the
[発光点群101]
発光点群101は、発光素子基板100の基板面に沿って二次元に設けられたものであり、各発光点群101は、像担持面21aに対向し、入射方向xに対して垂直であり、主走査方向yおよび副走査方向zに対して平行な面に設けられている。
[Light emitting point group 101]
The light emitting
また全ての発光点群101の中心点は略同一平面上に存在する。発光点群101の中心点が存在する平面107と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面108とのなす角度[θ1]は、0度ではなく傾きを有している。
Further, the center points of all the light emitting
このような発光点群101が配置された発光素子基板101’は、中央列[Lφ]、上流側列[L−]、および下流側列[L+]のそれぞれについて発光点群101が設けられた基板を備え、これらの基板を光軸[xφ](入射方向x)方向に重ねた構成のものとなっている。
In the light emitting
[第1レンズ201]
第1レンズ201は、第1レンズアレイ基板200の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの各第1レンズ201は、それぞれの芯厚[t1]が入射方向xに平行であって、同一の大きさを有する。
[First lens 201]
The
また全ての第1レンズ201の芯厚[t1]の中心が同一平面上に配置されている。芯厚[t1]の中心が配置された平面207と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面208とのなす角度[θ2]は、角度[θ2]<[θ1]の範囲で傾きを有する。なお、この場合であっても、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100’側により近い中央列[Lφ]を構成する第1レンズ201φの第1曲率比[R1φ]は、上流側列[L−]を構成する第1レンズ201−の第1曲率比[R1−]および下流側列[L+]を構成する第1レンズ201+の第1曲率比[R1+]よりも小さいことは第1実施形態と同様である。
The centers of the core thicknesses [t1] of all the
[絞り301]
絞り301は、絞り基板300の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの絞り301は、その中心点が略同一平面上に存在する。絞り301の中心点が存在する平面307と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面308とのなす角度[θ3]は、角度[θ3]<[θ2]の範囲で傾きを有する。
[Aperture 301]
The
[第2レンズ401]
第2レンズ401は、第2レンズアレイ基板400の基板面に沿って二次元に設けられたものである。これらの各第2レンズ401は、それぞれの芯厚[t2]が入射方向xに平行であって、同一の大きさを有する。
[Second lens 401]
The
また全ての第2レンズ401の芯厚[t2]の中心が同一平面上に配置されている。芯厚[t2]の中心が配置された平面407と、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面408とのなす角度[θ4]は、角度[θ4]<[θ3]の範囲で傾きを有する。なお、この場合であっても、結像光学系23bの光軸[xφ]方向における像担持面21aの位置が、発光素子基板100’側により近い中央列[Lφ]を構成する第2レンズ401φの第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L−]を構成する第2レンズ401−の第2曲率比[R2−]および下流側列[L+]を構成する第2レンズ401+の第2曲率比[R2+]よりも小さいことは第2実施形態と同様である。
The centers of the core thicknesses [t2] of all the
<光書込装置23’の具体例>
次に、上述した光書込装置23’の具体例を示す。下記表6は、第2実施形の光書込装置23’における中央列[Lφ]の書込光学系23aφの座標データである。また下記表7は、第2実施形の光書込装置23’における上流側列[L−]の書込光学系23a−の座標データである。さらに下記表8は、第2実施形の光書込装置23’における下流側列[L+]の書込光学系23a+の座標データである。
<Specific Example of Optical Writing Device 23'>
Next, a specific example of the above-described optical writing device 23' will be shown. Table 6 below shows coordinate data of the writing optical system 23aφ of the central column [Lφ] in the
下記表6〜表8において示す座標データは、中央列[Lφ]に設けられた発光点群101の発光面101aの中心位置[O]を、入射方向x=0、主走査方向y=0、副走査方向z=0とした座標データである。第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り301、および第2レンズ401の入射面402および射出面403については、それぞれの中心の値を示している。また、第1レンズアレイ基板200および第2レンズアレイ基板400の基板材料については、中央列[Lφ]の書込光学系23aφにおける入射面側の中心座標を共通で用いた。第1レンズアレイ基板200および第2レンズアレイ基板400の基板材料の射出面の座標は、入射面側の中心座標においての入射面に対する法線方向の座標を示した。発光素子基板100’は、中央列[Lφ]、上流側列[L−]、および下流側列[L+]のそれぞれについて発光点群101が設けられた基板を重ねた構成であるため、座標もそれぞれ示している
In the coordinate data shown in Tables 6 to 8 below, the center position [O] of the
さらに感光体21の座標データは、感光体21の像担持面21aにおける像点[Pφ],[P−],[P+]においての座標データである。この感光体21は、半径22mmの円筒形(円筒状)のものである。
Further, the coordinate data of the
表6〜表8に示されるように書込光学系23aφ,23a−,23a+のいずれも、第1レンズ201の入射面202および射出面203、絞り301、第2レンズ401の入射面402および射出面403の主走査方向yおよび副走査方向zの値が同一であり、これらが入射方向xに沿って一直線上に配置されていることがわかる。
As shown in Tables 6 to 8, in each of the writing optical systems 23aφ, 23a−, 23a+, the
また、第1レンズ201、絞り301、第2レンズ401、およびこれらを設けた基板の、光軸[xφ](入射方向x)に垂直な平面とのなす角度は0度ではなく傾きを有している。また感光体21は、円筒状である。このため、表6〜表8の像担持面21aの座標を比較すると、入射方向xについては、中央列[Lφ]の書込光学系23aφの方が、上流側列[L−]の書込光学系23a−および下流側列[L+]の書込光学系23a+よりも小さくなっている。また像担持面21aの角度は、中央列[Lφ]の書込光学系23aφでは0度であり、流側列[L−]の書込光学系23a−および下流側列[L+]の書込光学系23a+では斜めになっている。
Further, the angle formed by the
下記表9(1)〜(4)には、中央列[Lφ]の書込光学系23aφを構成する第1レンズ201φと第2レンズ401φの非球面係数を示す。また下記表10(1)〜(4)には、上流側列[L−]の書込光学系23a−を構成する第1レンズ201−と第2レンズ401−の非球面係数を示す。さらに下記表11(1)〜(4)には、下流側列[L+]の書込光学系23a+を構成する第1レンズ201+と第2レンズ401+の非球面係数を示す。
Tables 9(1) to 9(4) below show aspherical surface coefficients of the first lens 201φ and the second lens 401φ that form the writing optical system 23aφ of the central column [Lφ]. Further, Tables 10 (1) to (4) below show aspherical surface coefficients of the first lens 201- and the second lens 401- that configure the writing
ここで示した第1レンズ201と第2レンズ401の面形状は、第1実施形態で示したものと同様の軸対称非球面であり、曲率は近軸曲率である。軸対称非球面において、近軸曲率=2×[2次の非球面係数]で表現される。表9〜表11において、2次の非球面係数はi=2の非球面係数である。なお、第1レンズ201および第2レンズ401は、屈折率1.5145のガラス基板の両側主面上に、屈折率1.5285の樹脂からなる凸状レンズ部を設けた構成である。また、これらの第1レンズ201および第2レンズ401用いて構成された各書込光学系23aの結像倍率は、何れも[−1]倍である。
The surface shapes of the
下記表12には、上記表9〜表11で示された各第1レンズ201に関する第1曲率比[R1]および第2レンズ401に関する第2曲率比[R2]を示す。なお、これらの第1曲率比[R1]および第2曲率比[R2]は、絶対値として示している。
Table 12 below shows the first curvature ratio [R1] for each
表12に示すように、像点[Pφ]が発光素子基板100に近く共役長が短い中央列[Lφ]の第1曲率比[R1φ]は、共役長が長い上流側列[L−]の第1曲率比[R1−]および下流側列[L+]の第1曲率比[R1+]よりも小さい。また同様に、中央列[Lφ]の第2曲率比[R2φ]は、上流側列[L−]の第2曲率比[R2−]および下流側列[L+]の第2曲率比[R2+]よりも小さい。
As shown in Table 12, the first curvature ratio [R1φ] of the central row [Lφ] where the image point [Pφ] is close to the light emitting
さらに表6の座標データに示されるように、中央列[Lφ]においては、発光面101aと第1レンズ201φの入射面202との距離[d1φ]は、[d1φ]=4.257である。また第2レンズ401φの射出面403と、像担持面21a上の像点[Pφ]との距離[d2φ]は、[d2φ]=21.247−17.243=4.004である。したがって、中央列[Lφ]においては、距離[d1φ]>距離[d2φ]であり、第1レンズ201φを通過した光[hφ]は収束光となっている。
Further, as shown in the coordinate data of Table 6, in the center column [Lφ], the distance [d1φ] between the
また表7の座標データに示されるように、上流側列[L−]においては、発光面101aと第1レンズ201−の入射面202との距離[d1−]は、[d1−]=5.381−1.500=3.881である。また第2レンズ401−の射出面403と、像担持面21a上の像点[P−]との距離[d2−]は、[d2−]=21.753−17.619=4.134である。したがって、上流側列[L−]においては、距離[d1−]<距離[d2−]であり、第1レンズ201−を通過した光[h−]は発散光となっている。
As shown in the coordinate data of Table 7, in the upstream side row [L-], the distance [d1-] between the
また表8の座標データに示されるように、下流側列[L+]においては、発光面101aと第1レンズ201+の入射面202との距離[d1+]は、[d1+]=3.132−(−1.500)=4.632である。また第2レンズ401+の射出面403と、像担持面21a上の像点[P+]との距離[d2+]は、[d2+]=21.753−16.868=4.885である。したがって、下流側列[L+]においては、距離[d1+]<距離[d2+]であり、第1レンズ201+を通過した光[h−]は発散光となっている。
As shown in the coordinate data of Table 8, in the downstream side row [L+], the distance [d1+] between the
さらに各書込光学系23aの結像倍率は[−1]倍なので、これらの表6〜表12のコンストラクションデータの座標および非球面係数からわかるように、中央列[Lφ]、上流側列[L−]、および下流側列[L+]の第1レンズ201および第2レンズ401は、絞り301に対して対称に配置されており、面形状も対称であり、第2実施形態で示した構成のものとなっている。
Further, since the imaging magnification of each writing
<第2実施形態の効果>
以上説明した第2実施形態の光書込装置23’であっても、発光点群101、第1レンズ201、絞り301、および第2レンズ401の関係は、第1実施形態で示した関係と同様である。このため、第1実施形態の光書込装置23と同様に、像担持面21aにおける結像位置精度が確保され、円筒状の感光体21の像担持面21a上の各位置における露光量のばらつきを抑えることが可能であり、かつ各結像光学系23bの倍率を均一に保つことが可能である。またこの光書込装置23’を備えた画像形成装置1によれば、画像の形成精度の向上を図ることが可能である。
<Effects of Second Embodiment>
Even in the
1…画像形成装置
21…感光体
21a…像担持面
21φ…感光体の軸
23,23’…光書込装置
23a,23aφ,23a−,23a+…書込光学系
23b,23bφ,23b−,23b+…結像光学系
101…発光素子群(発光素子)
102…発光点
107…発光素子の中心点が存在する平面
108,208,308,408…光軸に垂直な平面
201,201φ,201−,201+…第1レンズ
202…光入射面(第1レンズ)
203…光射出面(第1レンズ)
207…第1レンズの中心点が存在する平面
301…絞り
307…絞りの中心点が存在する平面
401,401φ,401−,401+…第2レンズ
402…光入射面(第2レンズ)
403…光射出面(第2レンズ)
407…第2レンズの中心が存在する平面
[R1],[R1φ],[R1−],[R1+]…第1曲率比
[R2],[R2φ],[R2−],[R2+]…第2曲率比
[t1]…芯厚(第1レンズ)
[t2]…芯厚(第2レンズ)
[xφ]…光軸
DESCRIPTION OF
102...
203... Light exit surface (first lens)
207... Plane in which the center point of the first lens exists 301... Stop 307... Plane in which the center point of the stop exists 401, 401φ, 401−, 401+...
403... Light exit surface (second lens)
407... Plane in which the center of the second lens exists [R1], [R1φ], [R1-], [R1+]... First curvature ratio [R2], [R2φ], [R2-], [R2+]... 2 Curvature ratio [t1]... Core thickness (first lens)
[T2]... Core thickness (second lens)
[Xφ]... Optical axis
Claims (12)
発光素子と前記発光素子で発光させた光を前記像担持面に結像させるための結像光学系とを備えた複数の書込光学系を有し、前記複数の書込光学系が光軸を平行に保った状態で前記感光体の軸方向に沿って複数列に配列されたもので、
前記各結像光学系は、
前記発光素子側に配置された第1レンズと、前記像担持面側に配置される第2レンズとの間に絞りを設けた両側テレセントリックに構成され、
前記発光素子からの光が前記像担持面のそれぞれの位置に結像されるように、前記書込光学系の軸方向における前記像担持面の高さ位置に応じて、前記第1レンズと前記第2レンズの両側面の曲率が補正されている
光書込装置。 An optical writing device provided to face an image bearing surface formed of a side peripheral surface of a cylindrical photosensitive member, for performing optical writing on the image bearing surface,
A plurality of writing optical systems including a light emitting element and an image forming optical system for forming an image of the light emitted by the light emitting element on the image bearing surface, the plurality of writing optical systems being optical axes. Are arranged in a plurality of rows along the axial direction of the photoconductor while keeping the
Each of the imaging optical systems,
A double-sided telecentric structure is provided in which a diaphragm is provided between a first lens arranged on the light emitting element side and a second lens arranged on the image bearing surface side,
According to the height position of the image carrying surface in the axial direction of the writing optical system, the light from the light emitting element is focused on the respective positions of the image carrying surface, and the first lens and the An optical writing device in which the curvature of both side surfaces of the second lens is corrected.
前記各発光素子の中心点は略同一平面上に存在し、
前記各第1レンズの中心点は略同一平面上に存在し、
前記各絞りの中心点は略同一平面上に存在し、
前記各第2レンズの中心点は略同一平面上に存在する
請求項1に記載の光書込装置。 Each of the light emitting elements comprises a light emitting point group in which light emitting points are two-dimensionally arranged,
The center points of the respective light emitting elements are on substantially the same plane,
The center points of the respective first lenses are substantially on the same plane,
The center points of the respective diaphragms are on substantially the same plane,
The optical writing device according to claim 1, wherein the center points of the respective second lenses are substantially on the same plane.
請求項2に記載の光書込装置。 The optical writing device according to claim 2, wherein a plane where the center point of the light emitting element exists is parallel to a plane perpendicular to the optical axis.
請求項2に記載の光書込装置。 The optical writing device according to claim 2, wherein a plane where the center point of the light emitting element exists is inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
前記発光素子の中心点が存在する平面と前記光軸に垂直な平面とのなす角度[θ1]、前記第1レンズの中心点が存在する平面と前記光軸に垂直な平面とのなす角度[θ2]、前記絞りの中心点が存在する平面と前記光軸に垂直な平面とのなす角度[θ3]、および前記第2レンズの中心が存在する平面と前記光軸に垂直な平面とのなす角度[θ4]は、[θ1]>[θ2]>[θ3]>[θ4]である
請求項4に記載の光書込装置。 A plane where the center point of the first lens exists, a plane where the center point of the diaphragm exists, and a plane where the center of the second lens exists have an inclination with respect to a plane perpendicular to the optical axis,
An angle [θ1] between a plane where the center point of the light emitting element is present and a plane perpendicular to the optical axis, and an angle between a plane where the center point of the first lens is present and a plane perpendicular to the optical axis [ [theta]2], an angle [[theta]3] between a plane where the center point of the diaphragm is present and a plane perpendicular to the optical axis, and a plane where the center of the second lens is present and a plane perpendicular to the optical axis. The optical writing device according to claim 4, wherein the angle [θ4] is [θ1]>[θ2]>[θ3]>[θ4].
前記各書込光学系の前記光軸方向における前記像担持面の位置が、前記発光素子側に近いほど、前記第1曲率比および前記第2曲率比の値が小さい
請求項1〜5の何れか1項に記載の光書込装置。 In each of the imaging optical systems, the curvature of the light incident surface with respect to the curvature of the light emitting surface of the first lens is a first curvature ratio, and the curvature of the light exit surface with respect to the curvature of the light incident surface of the second lens is second. Given the curvature ratio,
6. The values of the first curvature ratio and the second curvature ratio are smaller as the position of the image bearing surface in the optical axis direction of each of the writing optical systems is closer to the light emitting element side. 2. The optical writing device according to item 1.
請求項1〜6の何れか1項に記載の光書込装置。 In the writing optical system, a distance [d1] between the light emitting element and the light incident surface of the first lens and a distance [d1] between the light emitting surface of the second lens and the image bearing surface on each of the optical axes. In the writing optical system whose relationship with [d2] is [d1]>[d2], the light passing through the first lens is converged light, and the writing optical system is [d1]<[d2]. The optical writing device according to claim 1, wherein the system is configured such that the light that has passed through the first lens becomes divergent light.
請求項1〜7の何れか1項に記載の光書込装置。 The optical writing device according to claim 1, wherein the first lens and the second lens are convex lenses on both sides.
前記第2レンズの芯厚は前記結像光学系間で等しい
請求項1〜8の何れか1項に記載の光書込装置。 The core thickness of the first lens is the same between the imaging optical systems,
The optical writing device according to claim 1, wherein the core thickness of the second lens is the same between the imaging optical systems.
請求項1〜9の何れか1項に記載の光書込装置。 The imaging magnification of each of the imaging optical systems is [−1] times, and the first lens and the second lens in each of the imaging optical systems are symmetrical with respect to the diaphragm. 9. The optical writing device according to any one of 9.
前記像担持面に対向して設けられたもので前記像担持面に光書き込みを行うための光書込装置とを備え、
前記光書込装置は、
発光素子と前記発光素子で発光させた光を前記像担持面に結像させるための結像光学系とを備えた複数の書込光学系を有し、前記複数の書込光学系が光軸を平行に保った状態で前記感光体の軸方向に沿って複数列に配列されたもので、
前記各結像光学系は、
前記発光素子側に配置された第1レンズと、前記像担持面側に配置される第2レンズとの間に絞りを設けた両側テレセントリックに構成され、
前記発光素子からの光が前記像担持面のそれぞれの位置に結像されるように、前記書込光学系の軸方向における前記像担持面の高さ位置に応じて、前記第1レンズと前記第2レンズの両側面の曲率が補正されている
画像形成装置。 A cylindrical photoconductor whose side peripheral surface is an image bearing surface,
And an optical writing device provided to face the image bearing surface for performing optical writing on the image bearing surface,
The optical writing device,
A plurality of writing optical systems including a light emitting element and an image forming optical system for forming an image of the light emitted by the light emitting element on the image bearing surface, the plurality of writing optical systems being optical axes. Are arranged in a plurality of rows along the axial direction of the photoconductor while keeping the
Each of the imaging optical systems,
A first lens arranged on the light emitting element side and a second lens arranged on the image carrying surface side are provided with a diaphragm between the two lenses and are telecentric.
According to the height position of the image carrying surface in the axial direction of the writing optical system, the first lens and the light so that the light from the light emitting element is imaged at respective positions of the image carrying surface. An image forming apparatus in which the curvature of both side surfaces of the second lens is corrected.
請求項11に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11, wherein the photoconductor rotates about the cylindrical shaft.
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