JP5317901B2 - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5317901B2
JP5317901B2 JP2009211549A JP2009211549A JP5317901B2 JP 5317901 B2 JP5317901 B2 JP 5317901B2 JP 2009211549 A JP2009211549 A JP 2009211549A JP 2009211549 A JP2009211549 A JP 2009211549A JP 5317901 B2 JP5317901 B2 JP 5317901B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sub
light beam
scanning
optical
transmission surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009211549A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011059558A5 (ja
JP2011059558A (ja
Inventor
秀和 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009211549A priority Critical patent/JP5317901B2/ja
Priority to US12/845,157 priority patent/US8531738B2/en
Publication of JP2011059558A publication Critical patent/JP2011059558A/ja
Publication of JP2011059558A5 publication Critical patent/JP2011059558A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5317901B2 publication Critical patent/JP5317901B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/125Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/127Adaptive control of the scanning light beam, e.g. using the feedback from one or more detectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

本発明は、光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ(LBP)やデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ(多機能プリンタ)等の画像形成装置に関するものである。
従来より、レーザービームプリンタ(LBP)やデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等には光走査装置が用いられている。この光走査装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束(光ビーム)を、例えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)より成る光偏向器により周期的に偏向させている。そして偏向された光束をfθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体(感光ドラム)面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
また、従来から装置全体のコンパクト化を目的として結像光学系を1枚の結像レンズで構成した光走査装置が種々と提案されている(特許文献1参照)。また、従来から光偏向器と被走査面との間に配した光学系に、自由曲面で構成された1枚の結像レンズと1枚の平面ミラーとを組み合わせ、該平面ミラーで光束を折り返すことで装置全体の小型化を図った光走査装置が種々と提案されている(特許文献2参照)。
特開平10−48552号公報 特開2008−158415号公報
特許文献1ではプラスチック材より成る1枚の結像レンズにより光源からの光束を被走査面上に結像させる際、該結像レンズのレンズ形状や配置等を適切に構成することにより、レンズの厚みを薄く抑え、プラスチック化に適した光走査装置を提供している。
特許文献2では結像光学系を結像レンズ1枚と平面ミラー1枚から構成し、結像レンズを透過した光束が平面ミラーで折り返され、再度結像レンズを入射方向と逆方向から透過させることによって装置全体の小型化を図った光走査装置を提供している。また、特許文献2に開示された光走査装置は、平面ミラーを副走査方向に傾かせることで光偏向器側の結像レンズ面上での入射光束と出射光束の分離、若しくは出射光束と光偏向器との分離を達成している。
近年、さらに結像レンズ面上での副走査方向の光束分離を十分確保し、且つ平面ミラーを副走査方向に傾かせた場合や、光偏向器に斜め方向から光束を入射させた場合においても装置自体の高さを低く抑えることのできる光走査装置が望まれている。
本発明は結像光学素子面上での副走査方向の光束分離を十分確保し、且つ装置の副走査方向の高さを低く抑えることのできる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
本発明の光走査装置は、光源手段と、偏向手段と、前記光源手段から出射した光束を前記偏向手段の偏向面に入射させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学素子と、前記結像光学素子と前記被走査面との間の光路中に配置された反射光学素子と、を備える光走査装置であって、前記結像光学素子は、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束が順に通過する第一の透過面及び第二の透過面と、前記第一の透過面及び前記第二の透過面を通過して前記反射光学素子の反射面にて反射された光束が順に通過する第三の透過面及び第四の透過面とを有しており、副走査断面内において、前記第一の透過面の形状と前記第四の透過面の形状とは互いに異なっており、副走査断面内において、前記偏向手段で偏向走査された光束は、前記第一の透過面により、前記第三の透過面における光束の通過領域に近づく方向に折り曲げられており、前記第一の透過面の主走査方向における走査中央に入射する光束の主光線と、前記主光線と前記第一の透過面との交点における前記第一の透過面の法線と、が副走査断面内においてなす角をγ(°)、前記第一の透過面の主走査方向における走査中央に入射して前記第一の透過面により折り曲げられた後の光束の主光線と、前記主光線と前記第一の透過面との交点における前記第一の透過面の法線と、が副走査断面内においてなす角をγ´(°)、とするとき、
0.5°<γ−γ´<10°
なる条件を満足することを特徴とする。
本発明によれば結像光学素子面上での副走査方向の光束分離を十分確保し、且つ装置の副走査方向の高さを低く抑えることのできる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
本発明の実施例1の結像光学系の副走査断面図 本発明の実施例1の光走査装置の主走査断面図及び副走査断面図 本発明の実施例1の像面湾曲を表すグラフ及びfθ特性を表すグラフ及びスポットプロファイルの説明図 本発明の実施例1の走査線曲がりを表すグラフ及び走査結像レンズS1面の副走査チルト変化のグラフ 比較例の結像光学系の副走査断面図及び光走査装置の副走査断面図 本発明の実施例2の結像光学系の副走査断面図 本発明の実施例2の光走査装置の主走査断面図及び副走査断面図 本発明の実施例2の像面湾曲を表すグラフ及びfθ特性を表すグラフ及びスポットプロファイルの説明図 本発明の実施例2の走査線曲がりを表すグラフ及び走査結像レンズS1面の副走査チルト変化のグラフ 本発明の実施例3の結像光学系の副走査断面図 本発明の実施例3の光走査装置の主走査断面図及び副走査断面図 本発明の実施例3の像面湾曲を表すグラフ及びfθ特性を表すグラフ及びスポットプロファイルの説明図 本発明の実施例3の走査線曲がりを表すグラフ及び走査結像レンズS1面の副走査チルト変化のグラフ 本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図 本発明のカラー画像形成装置の要部概略図
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
〔実施例1〕
図1は本発明の光走査装置の実施例1の光走査装置に用いる結像光学系の一部分の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図2(A)は本発明の光走査装置の実施例1の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。図2(B)は本発明の光走査装置の実施例1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
尚、以下の本実施例の説明において、結像光学系の光軸または軸上とは被走査面の中心で被走査面に垂直方向の軸のことである。言い方を換えれば、光軸または軸上とは結像光学素子のレンズ面頂点を通り被走査面に垂直方向の軸のことである。副走査方向(Z方向)とは、偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは、副走査方向(偏向手段の回転軸と平行な方向)を法線とする断面である。主走査方向(Y方向)とは、偏向手段で偏向走査される光束を主走査断面に投射した方向である。副走査断面とは、主走査方向を法線とする断面である。
図中、1は光源手段であり、例えば半導体レーザー等より成っている。2は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。3は集光レンズ(コリメータレンズ)であり、光源手段1から出射された発散光束を弱収束光束に変換している。尚、集光レンズ3は入射光束を収束光束に限らず、平行光束もしくは発散光束に変換しても良い。4はレンズ系(シリンドリカルレンズ)であり、副走査断面内(副走査方向)にのみ特定のパワーを有しており、開口絞り2を通過した光束を副走査断面内で後述する光偏向器5の偏向面(反射面)5aに線像として結像させている。
尚、集光レンズ3とシリンドリカルレンズ4を1つの光学素子(アナモフィックレンズ)として一体的に構成しても良い。また開口絞り2、集光レンズ3、そしてシリンドリカルレンズ4等の各要素は入射光学系(集光光学系)LAの一要素を構成している。
9は装置全体をコンパクトにするための平面ミラーであり、シリンドリカルレンズ4を通過した光束を偏向させて、後述する光偏向器5に導いている。5は偏向手段としての光偏向器であり、外接円直径9mmの8面より成るポリゴンミラーより成っている。この光偏向器5はモーター等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転している。
本実施例では光源手段1から出射した光束を入射光学系LAにより主走査断面内において、光偏向器5の偏向面(反射面)5aの幅よりも広い光束幅で偏向面5aに入射させる、所謂オーバーフィルドタイプの走査光学系(OFS)を用いている。そのため、開口絞り2は副走査方向にビームを制限するものであり、主走査方向に関しては、光偏向器5の偏向面5aが実質的にビームを制限する部材となっている。
オーバーフィルドタイプの走査光学系は、光偏向器の大きさを大きくする事なく偏向面の面数を増やす事が可能であり、装置の高速化において有効な技術である。偏向面の面数が増える一方、一つの面で偏向できる偏向角は小さくなるため、一般的に偏向点から被走査面までの光路長が長くなる。よって、本実施例では後述する結像光学系LBの平面ミラー7で光束を折り返す構成とすることで、オーバーフィルドタイプの走査光学系であっても、光走査装置をコンパクトにすることを可能としている。
LBは結像光学系であり、fθ特性を有する透過型の結像光学素子としての少なくとも1枚の結像レンズ(プラスチックレンズ)6と該結像レンズ6と被走査面8との間の光路中に反射光学素子としての少なくとも1枚のミラー7を有している。透過型の結像光学素子としては、屈折光学素子と回折光学素子等を含むが、本実施例では全て屈折光学素子で構成されている。
図1は図2(A)の結像レンズ6とミラー7の一部分を拡大した説明図である。図1に示す結像レンズ6において、S1は不図示の光偏向器5側にあるレンズ入射面(第一の透過面)、S2aはミラー7側にあるレンズ出射面(第二の透過面)である。S2bはミラー7で折り返された光束が再入射するレンズ再入射面(第三の透過面)、S3は不図示の光偏向器5側にあるレンズ再出射面(第四の透過面)である。なお、上記レンズ入射面S1、レンズ出射面S2a、レンズ再入射面S2b、レンズ再出射面S3を以下、単に「面」とも称す。
本実施例では、光偏向器5の偏向面5aにて偏向走査された光束が面S1、面S2aの順で結像レンズ6を通過し、ミラー7の反射面7aにて反射された後、面S2b、面S3の順で結像レンズ6を再通過している。本実施例では、この4つの面S1、S2a、S2b、S3で光束が屈折されることになる。特に面S1を通過する光束は、副走査断面内において、ミラー7で折り返され反射した後の光束が面S2bを通過する方向に屈折(結像光学素子が回折光学素子で構成されているときは回折)している。
本実施例におけるミラー7は主走査断面及び副走査断面ともにノンパワーの平面ミラーより成っている。結像光学系LBを複数の透過型の結像光学素子と複数の反射型光学素子を有するように構成しても良い。
結像光学系LBは、光偏向器5によって偏向走査された画像情報に基づく光束を主走査断面内(主走査方向)において被走査面としての感光ドラム面8上にスポットに結像させている。また副走査断面内において光偏向器5の偏向面5aと感光ドラム面8との間を光学的に共役関係にすることにより、面倒れ補正を行っている。通常、ポリゴンミラーなどの複数の偏向面が存在する光偏向器の場合、偏向面毎に副走査方向への偏向面の倒れ角が異なるため、面倒れ補正光学系を採用することが一般的である。8は被走査面としての感光ドラム面、8aは走査中央、つまり被走査面8の主走査方向の中央である。
10は同期検出用の折り返しミラー(BDミラー)であり、感光ドラム面8上の走査開始位置のタイミングを調整するための同期検出用の光束(BD光束)を後述する同期検出素子12側へ反射させている。11は同期検出用の同期検知レンズ(BDレンズ)であり、同期検出素子12の近傍に設けた不図示のスリット面上にBD光束を結像(集光)させている。12は同期検出素子としての光センサー(BDセンサー)であり、本実施例では該BDセンサー12からの出力信号を検知して得られた同期信号(BD信号)を用いて感光ドラム面8上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整している。13は筐体である。尚、BDミラー10、BDレンズ11、そしてBDセンサー12等の各要素は同期位置検出手段(BD光学系)の一要素を構成している。
本実施例において画像情報に応じて半導体レーザー1から光変調され出射した発散光束は開口絞り2によって光束幅と断面形状が整えられ、コリメータレンズ3によって弱収束光束に変換される。そしてシリンドリカルレンズ4、折り返しミラー9を介して、主走査断面内においては光偏向器5の偏向角の中央もしくは略中央から偏向面5aに入射(正面入射)する。また副走査断面内においては偏向面5aに対し副走査方向に所定の角度(偏向面5aの法線に対して3°)を持って入射(斜入射)する。
オーバーフィルドタイプの走査光学系においては、偏向面で光束がけられるため、被走査面上に結像されるスポット径が像高により変化してしまう。偏向面での光束のけられを最小限にするため、オーバーフィルドタイプの走査光学系では、主走査断面においては結像光学系の光軸方向から光束を入射させることが一般的である。そのため、偏向面への入射光束と偏向面で偏向された偏向光束を空間的に分離するため、副走査断面内では斜めに光束を入射させる必要がある。
そして光偏向器5の偏向面5aで反射偏向された光束は結像レンズ6を通過し、平面ミラー7で反射されて、再度結像レンズ6を入射方向とは逆方向から再通過している。そして結像レンズ6を通過した光束は、感光ドラム面8上にスポット状に結像され、該光偏向器5を矢印A方向に回転させることによって、該感光ドラム面8上を矢印B方向(主走査方向)に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面8上に画像記録を行なっている。
また、本実施例においては、光偏向器5で偏向走査された走査光束の一部を平面ミラー10により光源手段1方向に折り返し、同期検知用レンズ11を介して同期検知センサー12に入射させている。これにより本実施例では、各走査毎において同期検知信号を発生させ、画像の書き出し位置を揃える書き出しタイミングの制御を行っている。
本実施例においては上記の如く光偏向器5の偏向面5aで偏向された光束が結像レンズ6を1度通過した後、平面ミラー7で折り返され、再度入射方向とは逆方向から結像レンズ6を通過している。このように構成することにより、装置全体のコンパクト化を図っている。次に本実施例におけるレンズ面形状及び光学配置を表1に示す。
表1に示したレンズ配置の座標の原点は、図2(B)に示した符番C0としている。C0は画像中心を走査する光束の主光線の偏向反射点である。
本実施例の結像レンズ6の4つのレンズ面(レンズ入射面S1、レンズ出射面S2a、レンズ再入射面S2b、レンズ再出射面S3)の母線形状は、10次までの関数として表せる非球面形状により構成している。ここで、面S2aと面S2bは同一の形状式で定義される一つの面として構成している。結像レンズ6のそれぞれのレンズ面は表1に示したレンズ配置位置を原点として表現された以下に述べる非球面式から定義される。例えば、レンズ入射面S1においては、(X、Y、Z)=(45.000、0.000、2.358)を非球面式の原点としている。そして、各レンズ面の面形状は、各レンズ面の原点を通り、光軸方向をX軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をY軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、
(但し、Rは母線曲率半径,K,B4,B6,B8,B10,は非球面係数)
なる式で表されるものである。
また、副走査方向と対応する子線方向が、
なる式で表されるものである。Sは母線方向の各々の位置における母線の法線を含み主走査断面と垂直な面内に定義される子線形状である。
ここで主走査方向に光軸からY離れた位置における副走査方向の曲率半径(子線曲率半径)r´は、
(但し、rは光軸上の子線曲率半径,D2,D4,D6,D8,D10,D12は子線変化係数)
なる式で表される。
また、Mj_kは子線方向の非球面を表す係数である。例えば、Mj_1はZの1次項であり、副走査方向の面の傾き(子線チルト)を表している。本実施例では、主走査方向に0,2,4,6,8,10,12次の係数を使って子線チルト量を変化させている。また、Mj_3は副走査方向に非対称な非球面を表すものであり、副走査断面内において斜め方向から光束がレンズ面を通過することにより発生する副走査方向のコマ収差の補正に使用している。
本実施例では、表1に示した通り結像レンズ6の光偏向器5側(偏向手段側)の面は副走査断面内の面が非球面形状よリ成る子線非球面より成っている。本実施例では、この子線非球面を少なくとも1面有している(本実施例では面S1,S3の2面)。
さらに、本実施例では、表1に示した通り結像レンズ6の光偏向器5側にあるレンズ入射面S1とレンズ再出射面S3の主走査方向の形状は同じであり、副走査方向の形状が互いに異なる多段トーリック面より成っている。
主走査方向の非球面係数を同じにしたとしても、副走査方向の形状が異なるため、面S1と面S3の境界の部分である程度の段差が生じてしまう。結像レンズ6を射出成形で作製する場合、この段差の近傍において面のヒケが生じ易い。そのため、多段トーリック面側における入射光束と出射光束のマージナル光線の副走査間隔を1.5mm程度とっておく必要がある。尚、本実施例では面形状を上記定義式により函数を定義したが、本発明の権利の範囲はこれを制限するものではない。
本実施例では光束の発振波長λがλ=790nmの赤外光源を光源手段1として用いている。また像高Yと偏向反射角θとの比例係数κ(Y=κθ)はκ=180(rad/mm)である。
図3(A)は本発明の実施例1の主走査方向と副走査方向の像面湾曲を表すグラフである。図3(A)においてdmが主走査方向の像面湾曲、dsが副走査方向の像面湾曲を示している。画像の有効幅(W=210mm)において、主走査方向の像面湾曲は0.16mm、副走査方向の像面湾曲は0.05mmであり、ともに良好に低減されていることが分かる。
図3(B)は本発明の実施例1のfθ特性を表すグラフである。図3(B)においては実際に光束が到達する位置から理想像高を引いた差分を示している。最大で0.13mmのズレが生じている。このままで使用するには多少大きい値であるが、画像クロックを各像高に合わせて変化させることで、fθ特性を低減させることは可能である。ただ、fθ特性のズレが大きくなりすぎると、主走査方向のスポット径自体が変化してしまう。本実施例では潜像の深さに影響を及ぼすスポット径に対しては十分問題ないレベルのfθ特性を示している。
図3(C)は各像高におけるスポットの断面形状を示した説明図である。図3(C)においては各像高におけるスポットのピーク光量の2%、5%、10%、13.5%、36.8%、50%のスライスで切った断面を示している。
通常、副走査断面内において光偏向器の偏向面に対して斜め方向から光束を入射させる光走査装置では、波面収差の捩れによりスポットが回転する現象が見られる。本実施例においては各面のパワー配置、レンズのチルト量、シフト量を最適化することで波面収差の捩れを低減している。特に、レンズ入射面S1とレンズ再出射面S3の2面において、副走査方向における面の傾き角(子線チルト量)を主走査方向に変化させることにより、上述の波面収差の捩れによるスポット回転と次に述べる走査線湾曲を同時に良好に補正する事を可能としている。
なお、以下、副走査方向における面の傾き角(子線チルト量)が主走査方向の場所により変化する面を「子線チルト変化面」とも称す。本実施例では上記の如く子線チルト変化面を結像レンズ6の光偏向器5側(偏向手段側)に2面形成している(本実施例では面S1,S3)。
面S2a、面S2bにも子線チルト量が主走査方向に変化する面を導入することも可能であるが、面S2a、面S2bにおいては光束が十分分離していないため、光束が十分分離している面S1、面S3に導入するのが効果的である。
図4(A)は本発明の実施例1の被走査面に到達する走査線湾曲を表すグラフである。通常、モノクロの画像形成装置においては走査線湾曲は0.2mm以内に抑える必要がある。本実施例においては走査線湾曲を13.6μmに抑えており、カラー機で使用しても問題ないレベルとなっている。
〔本実施例の効果〕
次に図1及び図2(B)を用いて本発明の特徴部分であるレンズ入射面S1における走査光束の屈折作用(ビーム跳ね上げ)の効果について説明を行う。
本実施例においては、結像光学素子(結像レンズ)6の材質の屈折率をnとする。更に光偏向器5で偏向走査された光束のうち主走査方向の走査中央を走査する光束の主光線Lと、主光線Lと結像レンズ6のレンズ入射面S1との交点におけるレンズ入射面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角をγ(°)とする。また、面S1で屈折された光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角をγ´(°)とする。そのとき、
0.5°<γ−γ´<10°・・・(1)
なる条件を満足させている。
条件式(1)はレンズ入射面S1における走査光束の屈折作用(ビーム跳ね上げ)に関するものである。条件式(1)の下限値を超えると平面ミラー7を大きく傾ける事で光束分離を行う必要があり、偏向反射点C0と被走査面8までの距離や光走査装置の副走査方向の高さが大きくなってしまうのでよくない。条件式(1)の上限値を超えると面S1を大きく傾かせた事で発生するコマ収差を補正する事が困難となるためよくない。
本実施例における角γ(°)は、
γ=13.7°
である。また、角γ´は結像レンズ6の屈折率nがn=1.52781であるため、
γ´=8.92°
となる。よって、面S1により光束(走査光束の屈折作用)は
γ−γ´=γ−Asin(sinγ/n)=4.78°
跳ね上げられることになる。これは上記条件式(1)を満たしている。さらに好ましくは上記条件式(1)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.7°<γ−γ´<9.0°・・・(1a)
また光偏向器5で偏向された光束のうち主走査断面内において走査中央に入射する光束の主光線Lと、その光束が平面ミラー7で折り返され結像レンズ6のレンズ再出射面S3を出射した後の光束の主光線L00との副走査断面内におけるなす角をφ(°)とする。そのとき、
5°<φ<15°・・・(2)
なる条件を満足させている。
条件式(2)は上記角度φを規定するための条件である。条件式(2)を満たすことで、図2(B)に示したように光走査装置の副走査方向をコンパクトにする事ができると共に、偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離も小さくする事ができる。
本実施例における角φ(°)は、
φ=9.80°
である。これは、条件式(2)を満足している。
本実施例における偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離Ha(mm)及び光走査装置(筐体13)の副走査方向の高さHb(mm)は、それぞれ
Ha=23.9mm
Hb=29mm、
である。これは後述する比較例に比して、装置全体をコンパクトにすることが可能となっている。さらに好ましくは上記条件式(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
5.5°<φ<13.5°・・・(2a)
また、副走査断面内において、主走査方向において走査中心を走査するときの光偏向器5の偏向面5aと平面ミラー7の反射面(ミラー面)7aとのなす角の絶対値をα(°)とする。そのとき、
α<3°・・・(3)
なる条件を満足させている。
条件式(3)は上記角度αを規定するための条件である。条件式(3)を満たすことで、平面ミラー7を大きく傾かせることなく多段トーリック面側での光束分離を容易にする事ができ、光走査装置のコンパクト化を達成する事ができる。
本実施例における角α(°)は、
α=0°
である。これは、条件式(3)を満足している。
本実施例では、上記の如く平面ミラー7を光偏向器5の回転軸と平行になるように配置し(α=0°)、面S1で光束(ビーム)を大きく跳ね上げる事でミラーを傾けなくても、多段トーリック面側での光束分離を容易にしている。さらに好ましくは上記条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
α<2.5°・・・(3a)
また、面S1は図4(B)に示したように、軸上から軸外に向かうに従い副走査方向の傾き角の絶対値が大きくなるように変化させている。このように構成することにより、光束の跳ね上げによる光束分離と前述した波面収差の捩れ、走査線曲がりの補正の両立を図っている。
また、面S1を副走査方向に大きく傾けている事で、副走査方向にコマ収差が発生してしまう。これを子線方向で3次の非球面を用いる事で、図3(C)に示したように副走査方向のコマ収差を良好に補正している。3次の非球面はレンズ面のどの位置に入れても効果はあるが、入射光束に対して面が副走査方向に大きく傾いている面S1に入れるのが最も有効である。
〔比較例の説明〕
次に、比較例として設計した結像光学系の例について説明する。図5(A)は、比較例に関わる結像光学系の副走査断面図である。図5(B)は、比較例に関わる光走査装置の副走査断面図である。主走査断面図に関しては実施例1とほぼ同じであるため省略する。図5(A)、(B)において図1及び図2(B)に示した要素と同一要素には同符番を付している。
比較例におけるレンズ面形状及び光学配置を表2に示す。非球面形状式やレンズ面の原点の取り方は実施例1と同じである。
比較例では、面S1に入射する光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内においてなす角γ(°)が、
γ=−7.57°
である。また、面S1で屈折された光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内においてなす角をγ´(°)とすると、角γ´は結像レンズ6の屈折率nがn=1.52781であるため、
γ´=−4.95°
となる。よって、面S1により光束(走査光束の屈折作用)は
γ−γ´=γ−Asin(sinγ/n)=−2.62°
跳ね下げられることになる。
比較例では、光偏向器5の偏向面5aと平面ミラー7の反射面(ミラー面)7aとの副走査断面内におけるなす角の絶対値をα(°)を
α=7°
と大きく傾かせる事により、多段トーリック面側での光束分離を達成している。図5(B)から分かる通り、このように平面ミラー7を大きく傾かせて設計した場合、偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離や光走査装置の副走査方向の高さが大きくなってしまっている。
具体的には、偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離Ha(mm)及び光走査装置(筐体13)の副走査方向の高さHb(mm)が、それぞれ
Ha=51.9mm、
Hb=41mm
である。これは前記実施例1に対して、それぞれ高さHaは28mm、高さHbは12mm大きくなってしまっている。
このように本実施例では上述した如く結像レンズ6のレンズ入射面S1を条件式(1)で示した範囲内で副走査方向に傾かせる事で、結像レンズ6の多段トーリック面上での副走査方向の光束分離を十分取ることができる。且つ本実施例では上述した如く平面ミラー7を大きく傾かせた比較例の場合に比べて光走査装置の副走査方向の高さを低くする事が可能となる。
〔実施例2〕
図6は本発明の光走査装置の実施例2の結像光学系の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図7(A)は本発明の光走査装置の実施例2の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。図7(B)は本発明の光走査装置の実施例2の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図6、図7(A),(B)において図1、図2(A),(B)に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例1と異なる点は面S1における光束の跳ね上げ(光束の屈折作用)の効果を若干緩めたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
本実施例においても前述の実施例1と同様に主走査断面内においては光偏向器5の偏向角の中央もしくは略中央から偏向面5aに入射(正面入射)する。また副走査断面内においては偏向面5aに対し副走査方向に角度(偏向面の法線に対して3°)を持って入射(斜入射)する。次に本実施例におけるレンズ面形状及び光学配置を表3に示す。
尚、ここに用いた非球面形状式やレンズ面の原点の取り方は前述の実施例1と同じである。
本実施例の結像レンズ6の4つのレンズ面(レンズ入射面S1、レンズ出射面S2a、レンズ再入射面S2b、レンズ再出射面S3)の母線形状は、10次までの関数として表せる非球面形状により構成している。ここで、面S2aと面S2bは同一の形状式で定義される一つの面として構成している。
本実施例においても、表3に示した通り結像レンズ6の光偏向器5側にあるレンズ入射面S1、とレンズ再出射面S3の主走査方向の形状は同じであり、副走査方向の形状を異ならせた多段トーリック面を採用している。また、本実施例においても実施例1同様、多段トーリック面側における入射光束と出射光束のマージナル光線の副走査間隔を1.5mm程度とってある。本実施例では光束の発振波長λがλ=790nmの赤外光源を光源手段1として用いている。また像高Yと偏向反射角θとの比例係数κ(Y=κθ)はκ=180(rad/mm)である。
図8(A)は本発明の実施例2の主走査方向と副走査方向の像面湾曲を表すグラフである。図8(A)においてdmが主走査方向の像面湾曲、dsが副走査方向の像面湾曲を示している。画像の有効幅(W=210mm)において、主走査方向の像面湾曲は0.17mm、副走査方向の像面湾曲は0.11mmであり、ともに良好に低減されていることが分かる。
図8(B)は本発明の実施例2のfθ特性を表すグラフである。図8(B)においては実際に光束が到達する位置から理想像高を引いた差分を示している。最大で0.136mmのズレが生じている。このままで使用するには多少大きい値であるが、画像クロックを各像高に合わせて変化させることで、fθ特性を低減させることは可能である。ただ、fθ特性のズレが大きくなりすぎると、主走査方向のスポット径自体が変化してしまう。
本実施例では潜像の深さに影響を及ぼすスポット径に対しては十分問題ないレベルのfθ特性を示している。
図8(C)は各像高におけるスポットの断面形状を示した説明図である。図8(C)においては各像高におけるスポットのピーク光量の2%、5%、10%、13.5%、36.8%、50%のスライスで切った断面を示している。
通常、副走査断面内において斜め方向から光束を入射させる光走査装置では、波面収差の捩れによりスポットが回転する現象が見られる。本実施例においては各面のパワー配置、レンズのチルト量、シフト量を最適化することで波面収差の捩れを低減している。特に、レンズ入射面S1とレンズ再出射面S3の2面において、副走査方向における面の傾き角(子線チルト量)を主走査方向に変化させることにより、上述の波面収差の捩れによるスポット回転と次に述べる走査線湾曲を同時に良好に補正する事を可能としている。
面S2a、面S2bにも子線チルト量が主走査方向に変化する面を導入することも可能であるが、面S2a、面S2bにおいては光束が十分分離していないため、光束が十分分離している面S1、面S3に導入するのが効果的である。
図9(A)は本発明の実施例2の被走査面に到達する走査線湾曲を表すグラフである。通常、モノクロの画像形成装置においては走査線湾曲は0.2mm以内に抑える必要がある。本実施例においては走査線湾曲を14.6μmに抑えており、カラー機で使用しても問題ないレベルとなっている。
次に、図6及び図7(B)を用いて本発明の特徴部分であるレンズ入射面S1における走査光束の屈折作用(ビーム跳ね上げ)の効果について説明を行う。
本実施例では面S1に入射する光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角γ(°)が、
γ=8.13°
である。また、面S1で屈折された光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角をγ´(°)とすると、角γ´は結像レンズ6の屈折率nがn=1.52781であるため、
γ´=5.31°
となる。よって、面S1により光束(走査光束の屈折作用)は
γ−γ´=γ−Asin(sinγ/n)=2.82°
跳ね上げられることになる。これは、前述の実施例1に比して結像レンズ6の面S1における光束の跳ね上げの効果を若干緩めている。
本実施例では、光偏向器5の偏向面5aと平面ミラー7の反射面7aとの副走査断面内におけるなす角の絶対値α(°)を条件式(3)を満たすように2°として平面ミラー7を上向きに傾かせている。面S1を副走査方向に傾かせる事により、平面ミラー7を副走査方向に少し傾かせるだけで、多段トーリック面側での光束分離を可能にしている。
また、面S1は図9(B)に示したように、軸上から軸外に向かうに従い副走査方向の傾き角の絶対値が大きくなるように変化させている。このように構成することにより、光束の跳ね上げによる光束分離と前述した波面収差の捩れ、走査線曲がりの補正の両立を図っている。
また、面S1を副走査方向に大きく傾けている事で、副走査方向にコマ収差が発生してしまう。これを子線方向で3次の非球面を用いる事で、図8(C)に示したように副走査方向のコマ収差を良好に補正している。3次の非球面はレンズ面のどの位置に入れても効果はあるが、入射光束に対して面が副走査方向に大きく傾いている面S1に入れるのが最も有効である。
また、光偏向器5で偏向走査された光束のうち主走査方向の走査中央を走査する光束の主光線Lと、その光束が平面ミラー7で折り返され結像レンズ6の面S3を出射した後の光束の主光線L00との副走査断面内におけるなす角φ(°)は
φ=13.11°
である。これは上記条件式(2)を満たしている。
条件式(2)を満たすことで、図6(B)に示したように光走査装置の副走査方向をコンパクトにする事ができると共に、偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離も小さくする事ができる。
本実施例における偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離Ha(mm)及び光走査装置(筐体13)の副走査方向の高さHb(mm)は、それぞれ
Ha=32.9mm
Hb=33mm、
である。これは前述した比較例に比して装置全体をコンパクトにすることが可能となっている。
このように本実施例では上述した如く前述の実施例1に比して結像レンズ6の面S1における光束の跳ね上げの効果を若干緩めている。このように構成することによっても結像レンズ6の多段トーリック面上での副走査方向の光束分離を十分取ることができ、且つ平面ミラー7を大きく傾かせた比較例の場合に比べて光走査装置の副走査方向の高さを低くする事が可能となる。
〔実施例3〕
図10は本発明の光走査装置の実施例3の結像光学系の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図11(A)は本発明の光走査装置の実施例3の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。図11(B)は本発明の光走査装置の実施例3の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。図10、図11(A),(B)において図1、図2(A),(B)に示した要素と同一要素には同符番を付している。
本実施例において前述の実施例1と異なる点は面S1における光束の跳ね上げ(光束の屈折作用)の効果を更に強めたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例1と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
本実施例においても前述の実施例1と同様に主走査断面内においては光偏向器5の偏向角の中央もしくは略中央から偏向面5aに入射(正面入射)する。また副走査断面内においては偏向面5aに対し副走査方向に角度(偏向面の法線に対して3°)を持って入射(斜入射)する。次に本実施例におけるレンズ面形状及び光学配置を表4に示す。
尚、ここに用いた非球面形状式やレンズ面の原点の取り方は前述の実施例1と同じである。
本実施例の結像レンズ6の4つのレンズ面(レンズ入射面S1、レンズ出射面S2a、レンズ再入射面S2b、レンズ再出射面S3)の母線形状は、10次までの関数として表せる非球面形状により構成している。ここで、面S2aと面S2bは同一の形状式で定義される一つの面として構成している。
本実施例においても、表4に示した通り結像レンズ6の光偏向器5側にあるレンズ入射面S1、とレンズ再出射面S3の主走査方向の形状は同じであり、副走査方向の形状を異ならせた多段トーリック面を採用している。また、本実施例においても実施例1同様、多段トーリック面側における入射光束と出射光束のマージナル光線の副走査間隔を1.5mm程度とってある。本実施例では光束の発振波長λがλ=790nmの赤外光源を光源手段1として用いている。また像高Yと偏向反射角θとの比例係数κ(Y=κθ)はκ=180(rad/mm)である。
図12(A)は本発明の実施例3の主走査方向と副走査方向の像面湾曲を表すグラフである。図12(A)においてdmが主走査方向の像面湾曲、dsが副走査方向の像面湾曲を示している。画像の有効幅(W=210mm)において、主走査方向の像面湾曲は0.13mm、副走査方向の像面湾曲は0.03mmであり、ともに良好に低減されていることが分かる。
図12(B)は本発明の実施例3のfθ特性を表すグラフである。図12(B)においては実際に光束が到達する位置から理想像高を引いた差分を示している。最大で0.106mmのズレが生じている。このままで使用するには多少大きい値であるが、画像クロックを各像高に合わせて変化させることで、fθ特性を低減させることは可能である。ただ、fθ特性のズレが大きくなりすぎると、主走査方向のスポット径自体が変化してしまう。本実施例では潜像の深さに影響を及ぼすスポット径に対しては十分問題ないレベルのfθ特性を示している。
図12(C)は各像高におけるスポットの断面形状を示した説明図である。図12(C)においては各像高におけるスポットのピーク光量の2%、5%、10%、13.5%、36.8%、50%のスライスで切った断面を示している。
通常、副走査断面内において斜め方向から光束を入射させる光走査装置では、波面収差の捩れによりスポットが回転する現象が見られる。本実施例においては各面のパワー配置、レンズのチルト量、シフト量を最適化することで波面収差の捩れを低減している。特に、レンズ入射面S1とレンズ再出射面S3の2面において、副走査方向における面の傾き角(子線チルト量)を主走査方向に変化させることにより、上述の波面収差の捩れによるスポット回転と次に述べる走査線湾曲を同時に良好に補正する事を可能としている。
面S2a、面S2bにも子線チルト量が主走査方向に変化する面を導入することも可能であるが、面S2a、面S2bにおいては光束が十分分離していないため、光束が十分分離している面S1、面S3に導入するのが効果的である。
図13(A)は本発明の実施例3の被走査面に到達する走査線湾曲を表すグラフである。通常、モノクロの画像形成装置においては走査線湾曲は0.2mm以内に抑える必要がある。本実施例においては走査線湾曲を15.4μmに抑えており、カラー機で使用しても問題ないレベルとなっている。
次に、図10及び図11(B)を用いて本発明の特徴部分であるレンズ入射面S1における走査光束の屈折作用(ビーム跳ね上げ)の効果について説明を行う。
本実施例では面S1に入射する光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角γ(°)が、
γ=24.47°
である。また、面S1で屈折された光束の主光線Lと面S1の法線(鎖線)HS1との副走査断面内におけるなす角をγ´(°)とすると、角γ´は結像レンズ6の屈折率nがn=1.52781であるため、
γ´=15.73°
となる。よって、面S1により光束(走査光束の屈折作用)は
γ−γ´=γ−Asin(sinγ/n)=8.74°
跳ね上げられることになる。これは、前述の実施例1に比して結像レンズ6の面S1における光束の跳ね上げの効果を更に強めている。
本実施例では、光偏向器5の偏向面5aと平面ミラー7の反射面7aとの副走査断面内におけるなす角の絶対値α(°)を条件式(3)を満たすように2°として平面ミラー7を下向きに傾かせている。実施例1に対して面S1を副走査方向に大きく傾かせ、面S1を通過した後の光束を大きく跳ね上げる構成とした事で、平面ミラー7を実施例2とは逆に下向きに傾かせて、多段トーリック面側での必要な光束分離を行っている。
また、面S1は図13(B)に示したように、軸上から軸外に向かうに従い副走査方向の傾き角の絶対値が大きくなるように変化させている。このように構成することにより、光束の跳ね上げによる光束分離と前述した波面収差の捩れ、走査線曲がりの補正の両立を図っている。
また、面S1を副走査方向に大きく傾けている事で、副走査方向にコマ収差が発生してしまう。これを子線方向3次の非球面を用いる事で、図12(C)に示したように副走査方向のコマ収差を良好に補正している。3次の非球面はレンズ面のどの位置に入れても効果はあるが、入射光束に対して面が副走査方向に大きく傾いている面S1に入れるのが最も有効である。
また、光偏向器5で偏向された光束のうち主走査方向の走査中央を走査する光束の主光線Lと、その光束が平面ミラー7で折り返され結像レンズ6の面S3を出射した後の光束の主光線L00との副走査断面内におけるなす角φ(°)は
φ=5.99°
である。これは上記条件式(2)を満たしている。
条件式(2)を満たすことで、図11(B)に示したように光走査装置の副走査方向をコンパクトにする事ができると共に、偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離も小さくする事ができる。
本実施例における偏向反射点C0と被走査面8との副走査方向の距離Ha(mm)及び光走査装置(筐体13)の副走査方向の高さHb(mm)は、それぞれ
Ha=13.9mm
Hb=24mm、
である。これは前述した比較例に比して装置全体をコンパクトにすることが可能となっている。
このように本実施例では上述した如く前述の実施例1に比して結像レンズ6の面S1における光束の跳ね上げの効果を更に強めている。このように構成することによっても結像レンズ6の多段トーリック面上での副走査方向の光束分離を十分取ることができ、且つ平面ミラー7を大きく傾かせた比較例の場合に比べて光走査装置の副走査方向の高さを低くする事が可能となる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例1から3に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
[画像形成装置]
図14は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号104は画像形成装置を示す。この画像形成装置104には、パーソナルコンピュータ等の外部機器117からコードデータDcが入力する。このコードデータDcは、装置内のプリンタコントローラ111によって、画像データ(ドットデータ)Diに変換される。この画像データDiは、実施例1〜3のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット100に入力される。そして、この光走査ユニット100からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム103が出射され、この光ビーム103によって感光ドラム101の感光面が主走査方向に走査される。
静電潜像担持体(感光体)たる感光ドラム101は、モータ115によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム101の感光面が光ビーム103に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム101の上方には、感光ドラム101の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ102が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ102によって帯電された感光ドラム101の表面に、前記光走査ユニット100によって走査される光ビーム103が照射されるようになっている。
先に説明したように、光ビーム103は、画像データDiに基づいて変調されており、この光ビーム103を照射することによって感光ドラム101の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム103の照射位置よりもさらに感光ドラム101の回転方向の下流側で感光ドラム101に当接するように配設された現像器107によってトナー像として現像される。
現像器107によって現像されたトナー像は、感光ドラム101の下方で、感光ドラム101に対向するように配設された転写ローラ108によって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙112は感光ドラム101の前方(図14において右側)の用紙カセット109内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット109端部には、給紙ローラ110が配設されており、用紙カセット109内の用紙112を搬送路へ送り込む。
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙112はさらに感光ドラム101後方(図14において左側)の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ(図示せず)を有する定着ローラ113とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加圧ローラ114とで構成されている。そして転写部から搬送されてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ114の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙112上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ113の後方には排紙ローラ116が配設されており、定着された用紙112を画像形成装置の外に排出せしめる。
図14においては図示していないが、プリントコントローラ111は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ115を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内の駆動モータなどの制御を行う。
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、1200dpi以上の画像形成装置において本発明の実施例1〜3の構成はより効果を発揮する。
[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。本実施例は、光走査装置(光結像光学系)を4個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図15において、60はカラー画像形成装置、91,92,93,94は各々実施例1〜3に示したいずれかの構成を有する光走査装置、21,22,23,24は各々像担持体としての感光ドラム、31,32,33,34は各々現像器、51は搬送ベルトである。尚、図15においては現像器で現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器(不図示)と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器(不図示)とを有している。
図15において、カラー画像形成装置60には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ53によって、C(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置91,92,93,94に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41,42,43,44が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム21,22,23,24の感光面が主走査方向に走査される。
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置(91,92,93,94)を4個並べ、各々がC(シアン),M(マゼンタ),Y(イエロー)、B(ブラック)の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム21,22,23,24面上に画像信号(画像情報)を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く4つの光走査装置91,92,93,94により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム21,22,23,24面上に形成している。その後、記録材に多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。
前記外部機器52としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成される。
1.光源手段(半導体レーザー)、5.偏向手段(ポリゴンミラー)、5a.偏向面、6.結像光学素子(結像レンズ)、7.反射光学素子(平面ミラー)、8.被走査面(感光ドラム面)、LA.入射光学系、LB.結像光学系

Claims (10)

  1. 光源手段と、偏向手段と、前記光源手段から出射した光束を前記偏向手段の偏向面に入射させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面上に集光する結像光学素子と、前記結像光学素子と前記被走査面との間の光路中に配置された反射光学素子と、を備える光走査装置であって、
    前記結像光学素子は、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束が順に通過する第一の透過面及び第二の透過面と、前記第一の透過面及び前記第二の透過面を通過して前記反射光学素子の反射面にて反射された光束が順に通過する第三の透過面及び第四の透過面とを有しており、
    副走査断面内において、前記第一の透過面の形状と前記第四の透過面の形状とは互いに異なっており、
    副走査断面内において、前記偏向手段で偏向走査された光束は、前記第一の透過面により、前記第三の透過面における光束の通過領域に近づく方向に折り曲げられており、
    前記第一の透過面の主走査方向における走査中央に入射する光束の主光線と、前記主光線と前記第一の透過面との交点における前記第一の透過面の法線と、が副走査断面内においてなす角をγ(°)、前記第一の透過面の主走査方向における走査中央に入射して前記第一の透過面により折り曲げられた後の光束の主光線と、前記主光線と前記第一の透過面との交点における前記第一の透過面の法線と、が副走査断面内においてなす角をγ´(°)、とするとき、
    0.5°<γ−γ´<10°
    なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
  2. 前記第一の透過面の主走査方向における走査中央に入射する光束の主光線と、その光束が前記反射光学素子の反射面で反射されて前記第四の透過面を出射した後の光束の主光線と、が副走査断面内においてなす角をφ(°)とするとき、 5°<φ<15°
    なる条件を満足することを特徴とする請求項に記載の光走査装置。
  3. 前記入射光学系から出射した光束は、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面に斜め方向から入射していることを特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。
  4. 前記入射光学系から出射した光束の主走査方向の光束幅は、前記偏向手段の偏向面の主走査方向の幅より広いことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置。
  5. 前記第一の透過面及び前記第四の透過面の少なくとも一方は、副走査断面内において非球面形状より成る子線非球面であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置。
  6. 前記第一の透過面及び前記第四の透過面の少なくとも一方は、副走査断面内における面の傾き角が主走査方向の位置に応じて変化する子線チルト変化面であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置。
  7. 副走査断面内における前記子線チルト変化面の傾き角の絶対値は、主走査方向における軸上から軸外に向って増加していることを特徴とする請求項に記載の光走査装置。
  8. 前記結像光学素子の主走査方向における走査中心を通る副走査断面内において、前記偏向手段の偏向面と前記反射光学素子の反射面とがなす角の絶対値をα(°)とするとき、
    α<3°
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置。
  9. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置と、前記光走査装置で走査された光束により、前記被走査面に配置された前記感光体の感光面上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、該現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、該転写されたトナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を有することを特徴とする画像形成装置。
  10. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラと、を有することを特徴とする画像形成装置。
JP2009211549A 2009-09-14 2009-09-14 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 Expired - Fee Related JP5317901B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009211549A JP5317901B2 (ja) 2009-09-14 2009-09-14 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
US12/845,157 US8531738B2 (en) 2009-09-14 2010-07-28 Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009211549A JP5317901B2 (ja) 2009-09-14 2009-09-14 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2011059558A JP2011059558A (ja) 2011-03-24
JP2011059558A5 JP2011059558A5 (ja) 2012-11-01
JP5317901B2 true JP5317901B2 (ja) 2013-10-16

Family

ID=43730284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009211549A Expired - Fee Related JP5317901B2 (ja) 2009-09-14 2009-09-14 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8531738B2 (ja)
JP (1) JP5317901B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5721420B2 (ja) * 2010-12-17 2015-05-20 キヤノン株式会社 計測方法及び計測装置
JP6370127B2 (ja) * 2014-06-24 2018-08-08 キヤノン株式会社 結像光学素子及びそれを備える光走査装置
US9817332B2 (en) * 2015-07-27 2017-11-14 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning device and image forming apparatus including the same
US11049012B2 (en) * 2017-11-21 2021-06-29 Fair Isaac Corporation Explaining machine learning models by tracked behavioral latent features

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3420439B2 (ja) 1996-08-01 2003-06-23 キヤノン株式会社 光走査光学系及びそれを備えるレーザービームプリンタ
JP4057099B2 (ja) * 1997-06-25 2008-03-05 株式会社リコー レンズ製造方法
JP3453737B2 (ja) * 2001-01-18 2003-10-06 株式会社リコー 走査結像光学系・光走査装置および画像形成装置
US7414761B2 (en) * 2002-05-30 2008-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Imaging optical system and image reading apparatus
JP4590166B2 (ja) * 2003-05-27 2010-12-01 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4526331B2 (ja) * 2004-08-25 2010-08-18 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP5171029B2 (ja) 2006-12-26 2013-03-27 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5063194B2 (ja) * 2007-05-31 2012-10-31 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8531738B2 (en) 2013-09-10
JP2011059558A (ja) 2011-03-24
US20110063691A1 (en) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4944432B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5171029B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2007114484A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5896651B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
KR100856163B1 (ko) 광주사장치 및 화상형성장치
JP2005070124A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5317901B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5197045B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4434547B2 (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US7355773B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus using same
JP2006330688A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4323977B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4878158B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5063194B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2006078576A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4455309B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5094221B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4902279B2 (ja) 画像形成装置
JP2010072050A (ja) 光走査装置及び光走査装置の調整方法
JP4847132B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4612839B2 (ja) カラー画像形成装置の調整方法
JP4401950B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2008015083A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4378416B2 (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2006071893A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120914

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120914

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130709

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5317901

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees