JP4902279B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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被走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されていること、
被走査面上でのスポット径が各像高において均一であること、
偏向手段の偏向面が倒れた場合でも走査線の位置ズレが生じないように補正する倒れ補正機能を有していること、
歪曲収差が良好に補正されていること、
が必要である。このような光学特性を満足する光走査装置、もしくはその補正光学系(結像光学素子)は従来から種々と提案されている。
前記結像光学系は、前記偏向手段から物理的に最も遠い感光体に導かれる光束の光路中に1枚の反射部材が配置される第1の光学系を有しており、
前記反射部材は、前記第1の光学系を構成する結像光学素子のうち、光路中で感光体に最も近い結像光学素子と感光体との間の光路中に設けられており、
前記感光体における主走査方向の有効走査幅をW(mm)、前記結像光学系の主走査方向の焦点距離をf(mm)、前記偏向手段の偏向点から前記感光体までの光路長をL(mm)、副走査断面内において隣接する2つの感光体の中心間の距離をDp(mm)とするとき、
(1/3)W≦f≦W
(1/3)f≦Dp≦(2/3)f
(1/3)f≦L−1.5Dp≦(4/5)f
なる条件を満足することを特徴としている。
|βs|≧1.5
なる条件を満足することを特徴としている。
Ymax≦(4/5)f
なる条件を満足することを特徴としている。
(L1+0.5Dp−L/(1+|βs|))tanθ≧10(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
L2≧40(mm)
なる条件を満足することを特徴としている。
本実施例においては子線頂点を連ねた母線が以下に定義される関数で副走査方向にシフトしている。但し、Zの原点は光学基準軸COとしている。
(但し、r0は光軸上の子線曲率半径、D2、D4、D6、D8、D10は係数)
なお光軸外の子線曲率半径r’は各々の位置における母線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されている。また形状表現式における多項式は10次までの関数で表現しているが、次数はこれ以上でも以下でも差し支えない。また面形状表現式自体も同等の面表現自由度を有した表現式であれば、問題無く本発明の効果を得ることが可能である。
(1/3)W≦f≦W ‥‥(1)
なる条件を満たすように結像光学系6の主走査方向の焦点距離を設定している。これにより光偏向器5から最も離間した感光体7Aの被走査面7aに光束を導くための平面ミラーを1枚のみで構成可能としている。
W=220mm
f=140mm
としている。これは条件式(1)を満たしている。
h=74mm
としている。
(1/3)f≦Dp≦(2/3)f ‥‥(2)
(1/3)f≦L−1.5Dp≦(4/5)f ‥‥(3)
なる条件を満たすように各要素を設定している。
Dp=60mm
L=161mm
と設定している。これは条件式(2)、(3)を満たしている。
βs=−1.9
とすることによって平面ミラーの配置自由度を高くし、感光体7A、7Bの中心間の距離Dp、及び偏向点5bから被走査面7a、7bまでの距離hのとり得る範囲の広い画像形成装置を提供している。
|βs|≧1.5 ‥‥(4)
なる条件を満足するように設定している。
このように本実施例では上記条件式(1)を満たすことにより平面ミラーを1枚で構成しているにも関わらず画像形成装置の本体高さを低減することができる。さらに上記条件式(2),(3)、(4)を満たすことにより、感光体の中心間の距離Dp及び偏向点から被走査面までの距離hの選択範囲が広がり、コンパクトな画像形成装置を提供することができる。
Ymax≦(4/5)f ‥‥(5)
なる条件を満足すように設定している。
(L1+0.5Dp−L/(1+|βs|))tanθ≧10(mm)‥‥(6)
なる条件を満たすように各要素を設定している。
L1=43.5mm、
θ=46.1°
と設定している。これは条件式(6)を満たしている。
L2≧40(mm)‥‥(7)
なる条件を満足させている。
L2=40mm、
と設定している。これは条件式(7)を満たしている。
[カラー画像形成装置]
尚、前述した光源手段、結像光学系、感光体を光偏向器の回転軸を中心として対称的に両側に振り分けて配置する。そして光偏向器の回転軸を含む面の両側で光束を偏向することにより図8に示すような4色のフルカラー画像形成装置に搭載可能な画像形成装置を提供することができる。
W=220mm
f=140mm
に設定している。これにより被走査面7aに光束を導く平面ミラーを1枚で構成しているにも関わらず画像形成装置の本体高さhも低減することが出来る。本実施例では画像形成装置の本体高さh(mm)を
h=90.3mm
としている。
Dp=60mm
L=161mm
に設定している。これによりコンパクトな画像形成装置を提供している。
βs=−2.3
であり、光路長は短いままでもレンズバックを長く確保することが可能となる。このため平面ミラーの配置自由度が高くなり、感光体7A、7Bの中心間の距離Dp、及び偏向点から被走査面までの距離hのとり得る範囲が更に広い画像形成装置を提供することができる。
L1=39.5mm、
θ=32.1°
と設定している。これにより本実施例では平面ミラー18aにより折り返された光束が最も被走査面に近い第2の結像レンズ16bと干渉しないように配置を最適化している。
[カラー画像形成装置]
また本実施例においても、前述の実施例1の図8に示すように光源手段、結像光学系、感光体を光偏向器の回転軸を中心として対称的に両側に振り分けて配置する。そして光偏向器の回転軸を含む面の両側で光束を偏向することにより4色のフルカラー画像形成装置に搭載可能な画像形成装置を提供することができる。
Dp=70mm
L=161mm
に設定している。これによりコンパクトな画像形成装置を提供している。
L1=42.2mm、
θ=36.8°
と設定している。これにより本実施例では平面ミラー28aにより折り返された光束が最も被走査面7bに近い第2の結像レンズ26bと干渉しないように配置を最適化している。
[カラー画像形成装置]
図15は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。
2a,2b 開口絞り
3a,3b 集光レンズ(コリメータレンズ)
4a,4b シリンドリカルレンズ
5 偏向手段(ポリゴンミラー)
6a、6b、16a、16b 結像レンズ
7a,7b 被走査面(感光ドラム面)
8a、8b、8c、18a、18b、18c、28a、28b、28c 平面ミラー
LA,LB 入射光学系
6,16 結像光学系
100 カラー画像形成装置
11 画像形成装置
21、22、23、24 像担持体(感光ドラム)
31、32、33、34 現像器
41、42、43、44 光ビーム
51 搬送ベルト
52 外部機器
53 プリンタコントローラ
Claims (8)
- 複数の光源手段と、副走査断面内において前記複数の光源手段から出射された複数の光束を互いに異なる方向から偏向手段の同一の偏向面に入射させる入射光学系と、前記偏向手段の同一偏向面で偏向された複数の光束を互いに異なる感光体上に結像させる結像光学系と、を備えた画像形成装置であって、
前記結像光学系は、前記偏向手段から物理的に最も遠い感光体に導かれる光束の光路中に1枚の反射部材が配置される第1の光学系を有しており、
前記反射部材は、前記第1の光学系を構成する結像光学素子のうち、光路中で感光体に最も近い結像光学素子と感光体との間の光路中に設けられており、
前記感光体における主走査方向の有効走査幅をW(mm)、前記結像光学系の主走査方向の焦点距離をf(mm)、前記偏向手段の偏向点から前記感光体までの光路長をL(mm)、副走査断面内において隣接する2つの感光体の中心間の距離をDp(mm)とするとき、
(1/3)W≦f≦W
(1/3)f≦Dp≦(2/3)f
(1/3)f≦L−1.5Dp≦(4/5)f
なる条件を満足することを特徴とする画像形成装置。 - 前記偏向手段で偏向される複数の光束は、前記結像光学系を構成する結像光学素子のうち、光路中で感光体に最も近い同一の結像光学素子を通過することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記結像光学系を構成する結像光学素子のうち、光路中で感光体に最も近い結像光学素子には、副走査断面内において前記偏向手段で偏向された複数の光束が互いに異なる領域を通過しており、前記感光体に最も近い結像光学素子は、副走査断面内において、前記互いに異なる領域に対してそれぞれ異なる関数で定義された形状より成る少なくとも1枚の光学面を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 副走査断面内において、前記偏向面上の光束が前記感光体に結像するときの前記結像光学系の副走査断面内の結像倍率をβsとするとき、
|βs|≧1.5
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記結像光学系を構成する結像光学素子のうち少なくとも1つの結像光学素子は、主走査方向の最大有効径をYmax(mm)とするとき、
Ymax≦(4/5)f
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記偏向手段に物理的に最も近い感光体に光束を導く光路中には複数の反射部材が配置されており、前記複数の反射部材のうち、光路中で前記偏向手段に最も近い反射部材の反射点から前記感光体に最も近い反射部材の反射点までの前記偏向手段の回転軸に垂直な方向の距離をL1(mm)、光路中で前記偏向手段に最も近い反射部材への入射光束の主光線と反射光束の主光線との成す副走査断面内における角をθ(°)とするとき、
(L1+0.5Dp−L/(1+|βs|))tanθ≧10(mm)
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 副走査断面内において、前記偏向手段に物理的に最も近い感光体に光束を導く反射部材のうち、光路中で前記感光体に最も近い反射部材の反射点から前記感光体までの光路長をL2(mm)とするとき、
L2≧40(mm)
なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記複数の光源手段は、各々複数の発光部を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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JP2006185334A JP4902279B2 (ja) | 2006-07-05 | 2006-07-05 | 画像形成装置 |
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