JP5344653B2 - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

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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、例えば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好適なものである。
従来より光源手段、偏向手段、結像光学系等を有する光走査装置を複数有し、該複数の光走査装置から出射した光束を各々対応する複数の像像担持体上に導光し、カラー画像を形成するカラー画像形成装置が種々と提案されている。
上記従来のカラー画像形成装置の主たる構成及び光学的作用を図12〜図14を用いて説明する。
図12におけるカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した像担持体(以下、「感光ドラム」と称す。)20を有する。感光ドラム20は導電体に感光層を塗布したもので、光走査装置から出射された光束(レーザ光)により静電潜像を形成する。
図12において、21は図示しない画像読取装置もしくはパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて光束を照射する光走査装置(走査光学装置)である。22は前記感光ドラムに摩擦帯電されたトナーで感光ドラム上にトナー像を形成する現像器、23は前記感光ドラム上のトナー像を転写用紙に搬送するための中間転写ベルトである。24はトナー像を形成する用紙を格納する給紙カセット、25は用紙上に転写されたトナー像を熱により用紙に吸着させる定着器である。26は定着された転写用紙を積載する排紙トレイ、27は感光ドラムに残ったトナーを清掃するクリーナーである。
図12において、
画像形成は、光走査装置から画像情報に基づいてレーザ発光した光束を感光ドラム上に照射することで、帯電器により帯電された感光ドラムに静電潜像を形成する。その後現像器22内で摩擦帯電されたトナーを前記静電潜像に付着させることで前記感光ドラム上にトナー像が形成される。前記トナー像は前記感光ドラム上から中間転写ベルト上に転写され、本体下部に設けられた給紙カセットから搬送された用紙にトナー像を再度転写することで画像が用紙に形成される。用紙上に転写された画像は定着器25によりトナーを定着され、排紙トレイ26上に積載される。
図13は図12の画像形成部を示した副走査断面図である。尚、図13において画像形成部は、2つの光走査装置(走査光学装置)SR、SLを有し、該2つの光走査装置SR、SLは光偏向器28に対して左右対称な構成であるため図中の記号は片側(光走査装置SR)のみ示し、説明する。
図中の光走査装置は、画像情報に基づいて発光した光束(レーザ光)を偏向走査する回転多面鏡28(以下、「ポリゴンミラー」とも称す。)、光束を等速走査および感光ドラム上でスポット状に結像させる2枚のfθレンズ29、30を経る。そしてfθレンズ29、30を経た光束は、特定の方向へ反射する複数の反射ミラー31a〜31d、光走査装置を埃から保護するための防塵ガラス32を経る。そして防塵ガラス32を経た光束により感光ドラム面上へ静電潜像を形成する。
この種の光走査装置は、画像形成装置のコンパクト化に伴い、図13に示すように、1台のポリゴンモータユニットで4つの感光ドラムを走査露光する方式が使用されるようになってきた。この方式はポリゴンミラー28のそれぞれ対向面に複数の光束を照射する2つの光走査装置SR、SLを有している。各光走査装置SR、SLはそれぞれポリゴンミラー28の偏向面(反射面)に、上下に所定距離平行シフトさせた2つの光束を入射させ偏向走査している。
またこの上下2光路の光束をそれぞれ感光ドラム上に結像させるため2枚のfθレンズ29,30を設けている。2枚のfθレンズ29,30はそれぞれ同一レンズ面を上下2段に有する。その製造は、2枚のレンズを張り合わせる、もしくはモールドレンズとして一体成型すればよい。
この上下2段の光走査装置ではそれぞれの光路に対して光束を偏向走査する偏向面が必要で、分厚いポリゴンミラー、もしくは2段構成のポリゴンミラーが使用されている。この方式では大型のポリゴンミラーを駆動するモータの負荷が大きくなる傾向がある。
これに対し、ポリゴンミラーを薄型化にして使用する方式のカラー画像形成装置を図14に示す。尚、図14において画像形成部は、2つの光走査装置SR、SLを有し、該2つの光走査装置SR、SLは光偏向器33に対して左右対称な構成であるため図中の記号は片側(光走査装置SR)のみ示し、説明する。
この方式は、副走査断面内でポリゴンミラー33の偏向面33aに対して各光束をそれぞれ異なる角度で入射(斜入射)させることでポリゴンミラー33を薄型化させている(斜入射光学系)。
各光束はポリゴンミラー33で偏向走査された後に共通の2枚のfθレンズ35、36を透過する。そしてfθレンズ35、36を透過した一方の光束Uは、2枚の反射ミラー34a,34cと1枚の凹面ミラー34bを経由して感光ドラム38aに導光される。またfθレンズ35、36を透過した他方の光束Lは、2枚の反射ミラー34d,34fと1枚の凹面ミラー34eを経由して感光ドラム38bに導光される。
同図において、
光束の光路の分離は、光路の途中に配置された反射ミラー34dで行われる。反射ミラー34dで図中下側を偏向走査する光束Lを、上側を偏向走査する光束Uと交差するように図中上部方向へ反射させ、光学箱上部に配置された複数の反射ミラー34c、34fで感光ドラム38bへ導く。
このように図14においては、複数の光束を対応する感光ドラム面に導くために複数の反射ミラーを使用している(特許文献1〜6参照)。
特開2004−21133号公報 特開2000−231074号公報 特開2005−338573号公報 特開平7−287180号公報 特開昭62−267419号公報 特開2004−317790号公報
上記に示した従来のカラー画像形成装置においては、以下に示す種々の課題を有する。
第1の課題は、感光ドラムに光束を導くための非常に多くの反射ミラーを必要としている点である。例えば図13では同一光路中に3枚の反射ミラー31b,31c,31dを用いている。また図14でも、同一光路中に3枚の反射ミラー34a,34b,34c(34d,34e,34f)を用いている。
この結果、部品点数の増大による装置の複雑化や、またミラーを収納するスペースが必要になり、装置全体の大型化を招いてしまっている。
これに対し、特許文献1では、光走査装置の副走査方向の高さを低減し、かつ反射ミラーの枚数を低減する方法を提案している。
この方法では、光路を工夫して結像レンズの大きさを加味しながら、該結像レンズを避けるように光路を這いまわしている。
また特許文献3では、光走査装置の副走査方向の高さを低減する方法を提案している。この特許文献3では反射ミラーの反射角度、結像レンズから反射ミラーまでの距離、そして結像レンズの高さに着目し、装置の高さの低減を試みている。特に結像レンズの高さを6〜10mmと制限することで光路の反射し角を小さくできるとしている。
しかしながら、結像レンズで一般的に使われるようになってきた樹脂製のレンズ(以下、「樹脂レンズ」とも称す。)において、結像レンズの高さを低くすると次のような問題点を生じる。
型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内(レンズの高さ方向)でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この結果、副走査方向の結像性能が著しく増大する事になる。よって特許文献3の提案のようにレンズ高さを低減することは事実上困難である。
また別の課題として図14に示すような斜入射光学系では、副走査断面内でfθレンズ(結像レンズ)に対して斜めに光束が入射することで収差の劣化を招き、スポットの結像性能が劣化することと、被走査面上の走査線が湾曲するという課題がある。
これに対し、特許文献6では同公報の実施例3の図10に示すように2枚構成のfθレンズの副走査方向のパワー配分を第2fθレンズに集中させ、かつ、その第2fθレンズを光束に対して副走査断面内でシフトさせている。これにより収差の劣化の低減と走査線湾曲量の低減を実現している。
光路の取り回しについては、同公報の図13に示されたように、レンズを取り巻くように光路を配置している。
特許文献4、5では、上記特許文献6と同様に副走査断面内で光束に対してfθレンズの一部をシフトさせている。
これらは結像レンズの表面反射ゴーストを回避することを目的としており、シフトされる結像レンズは、いずれも副走査方向に曲率をもちパワーを有していることが前提となっている。
特許文献4、5では、装置全体の小型化のためのアプローチについて十分な議論がなされていない。
特許文献2では、ゴースト防止のために結像レンズを1°〜4°程度傾ける事例や、走査光束を結像レンズにダブルパスさせた後に光路分離するために副走査断面内で斜入射させる事例が開示している。そして特許文献6と同様、斜入射によるスポットの結像性能の劣化や走査線湾曲の低減のためにシリンダーミラーの反射角度の規定を試みている。
しかしながら、特許文献2では装置全体の小型化のための光路の取り回しについては、十分な議論がなされていない。
本発明は光路の取り回しを容易にし、かつ装置の副走査方向の高さを低減することができるコンパクトな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。
本願発明に係る光走査装置は、2つの光源手段から出射した光束の各々異なる偏向面にて偏向する光偏向器と、該光偏向器を挟んで対向して配置され、前記光偏向器の異なる偏向面にて偏向された光束の各々対応する2つの被走査面に導光する2つの結像光学系と、を有する光走査装置であって、前記2つの光源手段から出射した光束の各々は、副走査断面内におい前記異なる偏向面に対して垂直に入射し、かつ、主走査断面内において前記異なる偏向面に対して角度を有して入射しており、前記光偏向器と前記2つの被走査面との間の2つの光路中の各々配置された反射型光学素子を備えており前記異なる偏向面にて偏向され、対応する前記反射型光学素子によって反射された光束の各々は、副走査断面内において互いに交差しており、前記2つの結像光学系の各々は、前記光偏向器と対応する前記反射型光学素子との間の光路中の各々に1つだけ配置された樹脂から成る結像光学素子を有し、副走査断面内において、前記結像光学素子は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に干渉しないように、前記結像光学素子の外形中心線が前記結像光学素子に入射する光束の主光線に対して対応する前記反射型光学素子にて反射された光路の反対側に位置するように配置されており、副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する保持枠の外形の高さをH(mm)、前記外形中心線から前記結像光学素子の入射面に入射する光束の主光線までの空間的な距離をdZ(mm)とするとき、
0.05<dZ/H<0.3
なる条件を満足し、かつ、副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する前記保持枠の副走査方向における外周部の端面は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に沿ったテーパー状より成っていることを特徴とする。
また、上記光走査装置を用いた画像形成装置も本発明の他の一側面を構成する。
本発明によれば光路の取り回しを容易にし、かつ装置の副走査方向の高さを低減することができるコンパクトな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の副走査断面図 本発明の実施例1の主走査断面図 本発明の実施例1の副走査断面図の拡大図 本発明の実施例2の副走査断面図の拡大図 本発明の実施例3の副走査断面図の拡大図 本発明の実施例4の主走査断面図 本発明の実施例5の主走査断面図 本発明の実施例6の主走査断面図 比較例の副走査断面図の拡大図 本発明の画像形成装置の要部断面図 本発明のカラー画像形成装置の要部断面図 従来の画像形成装置の要部断面図 従来の画像形成装置の要部断面図 従来の画像形成装置の要部断面図
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は本発明の実施例1の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)、図2は本発明の実施例1の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)、図3は図1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。
尚、以下の説明において、主走査方向(Y方向)とは偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸(X方向)に垂直な方向(偏向手段で光束が偏向走査(偏向走査)される方向)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。主走査断面とは結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。
尚、図1〜図3において画像形成装置は、2つの光走査装置(走査光学装置)SR、SLを有し、該2つの光走査装置SR、SLは光偏向器5に対して左右対称な構成及び同一の光学的作用であるため、以下、光走査装置SRを中心に説明する。
図中、1は光源手段であり、半導体レーザーより成っている。2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平行光束に変換している。尚、集光レンズ2は入射光束を平行光束に限らず、収束光束もしくは発散光束に変換しても良い。
3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。4は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3を通過した光束を副走査断面内で後述する偏向手段5の偏向面(反射面)51に線像として結像させている。
尚、集光レンズ2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。また集光レンズ2、開口絞り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おり、光源手段からの光束を偏向手段5に入射させている。
5は偏向手段としての光偏向器(ポリゴンミラー)であり、6面構成より成っており、光源手段1からの光束を偏向走査している。また、回転動作をする光偏向器5は不図示のモーターにより所定方向に一定速度で回転することで、被走査面11上を主走査方向に走査している。
LBは結像光学系(fθレンズ系)である。本実施例における結像光学系LBは、光偏向器5からの光束を被走査面8に導光する複数(本実施例では2つ)の結像光学素子(透過型結像光学素子)(第1、第2の結像レンズ6,8)を含んで構成されている。
結像光学系LBは、回転動作をする光偏向器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11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回転動作をする光偏向器5の偏向面51と感光ドラム面11との間を光学的に共役関係にすることにより、面倒れ補償を行っている。
7,9は各々光路折り曲げ用の第1、第2の反射ミラー(反射型光学素子)であり、光偏向器5と被走査面11との間の光路中に配置されている。また第1、第2の反射ミラー7,9のうち、光学的に光偏向器5に最も近い第1反射ミラー7は、第1、第2の結像レンズ6,8間(2つの結像光学素子間)に位置している。
尚、本実施例において、光学的とは、光束が進行する方向を意味する。
10はカバーガラス、11は被走査面としての感光ドラム面である。
61は光学素子としての結像レンズを保持する結像光学素子の保持枠(不図示)の外形中心線、14は偏向面51によって偏向走査された光束(走査光束)、15は第1ミラー7で反射された光路、67はゲートである。
本実施例における光走査装置は、図1に示すよう副走査断面内で、光偏向器(ポリゴンミラー)5の偏向面に垂直な面内で走査する、所謂偏向面内走査系である。このため、図2に示すように偏向面である紙面内に、光源手段1からシリンドリカルレンズ4に至る入射光学系LAを配置している。
また、本実施例では図2から分かるように光偏向器5を挟んで左右に同じ光走査装置(走査光学装置)SR、SLを配置し、該光偏向器5を共通に使用して複数の被走査面を走査している。
次に本発明の実施例1における光走査装置の諸元を表1、表2、表3に示す。
ポリゴンミラー外接円=φ40
ポリゴンミラー偏向面数=6面
入射光学系と結像光学系の光軸との成す角度=70°
ポリゴンミラー中心(0,0)に対すると画像中心光束のポリゴンミラー上
の反射点=(15.05,8.71)
ポリゴンミラー中心〜第1反射ミラー間での距離=85
第1反射ミラーの法線と入射光束との成す入射角度=7.3°
第1反射ミラーから第2ミラーまでの距離=140
第2ミラー9の法線と入射光束との成す入射角度=62.3°
ただし、表現式を以下のように定義する。
レンズ面形状(トーリック形状)...主走査方向が10次までの関数で表せる非球面形状、
光軸との交点を原点とし、光軸方向をx軸、主走査面内において光軸と直交する軸をy軸、副走査面内において光軸と直交する軸をz軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、
(但し、R は曲率半径、K、B、B、B、B10は非球面係数)
副走査方向(光軸を含み主走査方向に対して直交する方向)と対応する子線方向が、
ここで r’=r0(1+D2Y2+D4Y+D6Y+D8Y+D10Y10
(但し、r0は光軸上の子線曲率半径、D2、D4、D6、D8、D10は係数)
また、表中、
第1結像レンズの主走査方向の焦点距離をG1m、
第2結像レンズの主走査方向の焦点距離をG2m、
第1結像レンズと第2結像レンズの主走査方向の合成焦点距離をfθm、
第1結像レンズの副走査方向の焦点距離をG1s、パワーをφ1
第2結像レンズの副走査方向の焦点距離をG2s、パワーをφ2
第1結像レンズと第2結像レンズの副走査方向の合成焦点距離をfθs、パワーをφall
ポリゴンミラーから被走査面までの距離をTC、
としている。
また、表中、「e−X」の表示は「×10-X」を意味している。
本実施例において半導体レーザー1から出射した発散光束は、集光レンズ2により平行光束に変換され、開口絞り3によって該光束(光量)が制限され、シリンドリカルレンズ4に入射している。
シリンドリカルレンズ4に入射した収束光束のうち主走査断面においてはそのままの状態で射出し、光偏向器5の偏向面51に入射する。また、副走査断面内においては、更に収束して回転動作をする光偏向器5の偏向面51に線像(主走査方向に長手の線像)として結像している。
このとき入射光学系LAから出射した光束は、副走査断面内において光偏向器5の偏向面に対して垂直に入射し、偏向面51上で集光している。
そして光偏向器5の偏向面51で偏向走査された光束は第1結像レンズ6を通過し、第1反射ミラー7で反射されて、第2結像レンズ8を通過し、第2反射ミラー9で反射され、感光ドラム面11上にスポット状に結像される。これにより記録媒体としての感光ドラム面11上に画像記録を行なっている。
次に第1、第2の結像レンズ6、8から構成される結像光学系LBの光学的作用について説明する。
本実施例において、第1、第2の結像レンズ6、8の材料は樹脂(プラスチック)より成っている。
結像光学系LBは、光偏向器5で偏向走査された光束を被走査面11上に結像しビームスポットを形成すると共に被走査面11上を等速走査する。樹脂製の結像レンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより容易に製造できる。
上記表1に示す如く主に主走査方向にパワー(屈折力)を有する第1結像レンズ6は、そのレンズ面形状が与式の関数で表現された非球面形状である。
本実施例において、第1反射ミラー7で反射された光路15と複数の結像レンズを各々保持する結像光学素子の保持枠(不図示)のうち、外周部との距離が最も近い第1結像レンズ6(結像光学素子A)は主走査方向のパワーに比べて副走査方向のパワーが小さい。かつ、第1結像レンズ6は、主走査断面が非円弧で光偏向器5側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ(メニスカスレンズ)より成っている。
また第1結像レンズ6の主走査断面内の形状は光軸に対して対称である。また副走査方向に対しては入射面と出射面が同じ曲率のノンパワーであるが、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状でもよい。入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担う事になる。
上記保持枠は、結像光学素子とモールド成形で一体的に形成されている。なお、保持枠は、結像光学素子と別体で形成しても良い。
一方の第2結像レンズ8は表1に示す如く主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズである。レンズ面形状は与式の関数で表現された非球面形状である。
第2結像レンズ8は主走査方向(主走査断面内)のパワーより副走査方向(副走査断面内)のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面の入射面が円弧であり、他の面が非円弧の形状をしている。主走査断面内の形状は光軸に対して対称であり、軸上の主走査方向はノンパワーである。副走査断面の形状は入射面の曲率が極めて緩い平面、出射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して対称形状をしている。入射した光束に対し主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。
第1、第2の結像レンズ6,8から成る結像光学系LBによる副走査方向の結像関係は、偏向面51と被走査面7とが共役関係となる、所謂面倒れ補正系となっている。
なお、結像光学系LBは必ずしも表1に示されるような関数表現式である必要はなく既知の表現式であっても良い。またより結像性能を向上させるために光軸に対して非対称形状にしてもよい。
本実施例では図3に示すように偏向面51によって偏向走査された光束(走査光束)14が第1結像レンズ6へ入射後、第1反射ミラー7によって反射される。
本実施例において、副走査断面内において、第1結像レンズ6は、該第1結像レンズ6に入射する光束の中心線(主光線)に対し、結像光学素子の保持枠(不図示)の外形中心線61が、反射された光路15の反対側に位置するように配置されている。
つまり、本実施例では、第1結像レンズ6を走査光束14に垂直な方向に後述する距離(シフト量)dZだけシフトさせることにより、反射された光路15と第1結像レンズ6の干渉を回避している。この干渉の回避により、第1反射ミラー7での反射角度θを小さくすることができ、装置の副走査方向の高さ低減に貢献している。
尚、表1に示されるように第1結像レンズ6の副走査方向の曲率半径rは1000であり、その頂点は外形中心線61上に一致するように構成している。
本実施例では、第1反射ミラー7によって反射される光束の主光線と該反射ミラー7の法線とが成す角度をθとするとき、
θ≦45° ・・・(3)
なる条件を満足させている。
条件式(3)は第1反射ミラー7によって反射される反射角度θを規定するものである。条件式(3)の上限値を超えると装置全体の小型化に貢献できなくなる。つまり反射角度θが45度を越えると、走査光束14の主光線と反射された光路15との成す角度は90度を越えることになり、水平方向のコンパクト性が失われる。よって反射角度θは45度以下に設定するのが良い。
望ましくは、上記条件式(3)を次の如く設定するのが良い。
θ≦30° ・・・(4)
本実施例では前記表1に示す如く、
θ=7.3°
である。これは条件式(3)さらには条件式(4)を満足している。
また本実施例において、第1結像レンズ6を保持する結像光学素子の保持枠の外形の高さをH、外形中心線61から入射光束(走査光束)14の主光線までの物理的な距離(シフト量)をdZとするとき、
0.05<dZ/H<0.5 ・・・(5)
なる条件を満足させている。
条件式(5)は外形中心線61から入射光束14までの距離と外形の高さの比に関するものである。条件式(5)を逸脱すると、光路の取り回しが難しくなり、かつ装置の副走査方向の高さを低減することが難しくなってくる。
さらに望ましくは、上記条件式(5)を次の如く設定するのが良い。
0.07<dZ/H<0.3 ・・・(6)
本実施例では
H =13.0
dZ=1.5
よって、
dZ/H=0.115
である。これは条件式(5)さらには条件式(6)を満足している。
本実施例においては、図3から分かるように角度θを小さくすると装置の副走査方向の高さを低減する事が出来る。このとき反射された光路15と第1結像レンズ6の干渉を回避するために第1結像レンズ6を走査光束14に垂直な方向にシフトさせればよい。シフト量dZを大きくとれば取るほど高さの低減効果は増すが、シフト可能な量の最大はレンズ高さHの1/2であり、これが条件式(5)の上限を決めている。
また型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内(レンズの高さ方向)でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この影響はレンズ外形の中心軸より離れるほど顕著であり、外形中心から外形端部に向かって2/3を越えるあたりから急激に劣化することが知られている。よって装置の結像性能を重視するのであるならばdZ/H<0.3にすることが重要となる。
これを規定したのが条件式(6)の上限である。条件式(5),(6)の下限は第1結像レンズ6のシフト量の下限を定めている。シフト量が小さいと反射された光路15と第1結像レンズ6の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路15の位置や第1結像レンズ6の位置が振れたときに干渉してしまう。
本実施例においては、上述した如く、第1結像レンズ6の副走査方向のパワーが主走査方向のパワーに比して小さい。このときの第1反射ミラー7で反射された光束の光束幅をLa、第1結像レンズ6から第1反射ミラー7までの距離をLとする。さらに第1反射ミラー7によって反射される光束の主光線と第1反射ミラー7の法線とが成す反射角度をθ、結像光学素子の保持枠の外形の高さをHとする。このときの第1結像レンズ6のシフト量dZは、
5<dZ ・・・(7)
とするのが良い。
条件式(7)は第1結像レンズ6のシフト量dZを規定するための条件である。条件式(7)を外れると、条件式(5)と同様に反射された光路15と第1結像レンズ6の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路15の位置や第1結像レンズ6位置が振れたときに干渉してしまう。
本実施例では第1結像レンズ6(結像光学素子C)の副走査断面内のパワーをφi、結像光学系LBの副走査断面内のパワーをφallとするとき、
|φi/φall|≦0.01 ・・・(1)
なる条件を満足させている。
条件式(1)は結像光学系LBを構成する第1結像レンズ6の副走査方向のパワー(1/焦点距離)と結像光学系LBのパワー(1/焦点距離)との比を規定するための条件である。つまり条件式(1)は第1結像レンズ6のパワー比を所定量より小さく設定することを規定している。条件式(1)の上限値を超えて第1結像レンズ6のパワー比が大きくなると、前記のように第1結像レンズ6のパワー比を光軸に対して平行シフトした際に収差が劣化し、スポット径の劣化と走査線の湾曲が生じてしまう。
本実施例では前記表1に示す如く、
|φi/φall|=8.8E−05
である。これは条件式(1)を満足している。
さらに望ましくは、上記条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
0.00001≦|φi/φall|≦0.00500 ・・・(1a)
また本実施例では、第1結像レンズ6の光偏向器側と被走査面側の曲率半径を各々R1、R2とするとき、
|1/R1|+|1/R2|<0.0067(1/mm) ・・・(2)
なる条件を満足させている。
条件式(2)は結像光学系LBを構成する第1結像レンズ6の副走査方向の曲率を規定するための条件である。つまり条件式(2)は第1結像レンズ6の入射面と出射面の副走査方向の曲率を所定量より小さく設定することを規定している。条件式(2)の上限値を超えて第1結像レンズ6の入射面と出射面の副走査方向の曲率が大きくなると、前記のように第1結像レンズ6のパワー比を光軸に対して平行シフトした際に収差が劣化しスポット径の劣化と走査線の湾曲が生じてしまう。
本実施例では前記表1に示す如く、
|1/R1|+|1/R2|=2.0E−03(1/mm)
である。これは条件式(2)を満足している。
さらに望ましくは、上記条件式(2)を次の如く設定するのが良い。
0.0010(1/mm)<|1/R1|+|1/R2|<0.0047(1/mm)・・・(2a)
このように本実施例は、結像光学系LBを構成する結像レンズのうち、副走査方向のパワーが非常に小さい第1結像レンズ6を走査光束14に対して副走査断面内でシフトしていることが特徴である。
尚、第1結像レンズ6の副走査方向のパワーはゼロ(ノンパワー)であっても良い。
また上記のように第1結像レンズ6の曲率は非常に緩く、副走査断面内でシフトしても第1結像レンズ6のレンズ面で発生するフレネル反射光は光偏向器5へ戻る。
そこで本実施例は、光偏向器5と第1結像レンズ6の距離を十分に取り、また光偏向器5の高さ方向の厚みを2mm以下にしてフレネル反射光がフレアーやゴースト光として影響を及ぼさないように構成している。さらには第1結像レンズ6のレンズ面にコーティングを施しても良い。
また本実施例では、上述した如く、第1、第2の結像レンズ6,8のうち、副走査方向のパワーが最も小さい、もしくはゼロである第1結像レンズ6(結像光学素子C)を走査光束14に対して副走査断面内でシフトさせている。これにより本実施例では収差の劣化や走査線湾曲への影響を軽減している。
本実施例では、第1結像レンズ6を副走査方向に距離dZ=1.5mmシフトさせたことにより、走査線湾曲の変動は約1μm以下と無視出来るレベルになっている。
また本実施例では、上述した如く、第1結像レンズ6と第2結像レンズ8との間の光路中に位置するように第1反射ミラー7を設けている。これにより本実施例では、水平方向と垂直方向ともにコンパクトにしている。
第1反射ミラー7を第2結像レンズ8より後方に設けると水平方向の幅が大きくなってしまう。また第1反射ミラー7を第1結像レンズ6と光偏向器5との間の光路中に設けてしまうと、水平方向にはコンパクトになるものの垂直方向にコンパクトにすることが出来ない。よって、水平方向と垂直方向ともにコンパクトにするためには第1結像レンズ6と第2結像レンズ8との間の光路中に第1反射ミラー7を設けることが良い。
本実施例では図1に示すように光偏向器5を挟んで該光偏向器5の回転軸を含む面に対し、面対称に左右に同じ構成の光走査装置(走査光学装置)SR、SLを配置し、光偏向器5を共通に使用して複数の被走査面を走査している。
ただし、第2反射ミラー9の反射角度は、図1に示すようにそれぞれの光走査装置SR、SLで互いに異なって構成している。第2反射ミラー9での反射角度は画像形成装置の配置にあわせて適時設定すればよい。
このように本実施例では上記に示した構成を取ることにより、第1反射ミラー7で反射された光束と第1結像レンズ6との干渉を回避できるので、反射ミラーの使用枚数を減らしてコンパクトな光走査装置の構成が可能になる。また本実施例ではシフトする第1結像レンズ6の副走査方向のパワーを低く押さえたことで、シフトによる収差の劣化を抑え、スポットの結像状態を良好に維持することができる。
また本実施例においては、第1結像レンズ6のゲート部(ゲート)67を、図2に示すように左右どちらの結像光学系LBにおいても同一方向に設けている。このようにゲート部67を設けることで左右の結像レンズ6、8に同じ部品を使用することが出来る。
尚、本実施例においては、複数の発光部(発光点)を有する光源手段(マルチビーム光源)より構成しても良い。
[実施例2]
図4は本発明の実施例2の主要部分の副走査断面図である。同図において図3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、第1結像レンズ6を保持する結像光学素子の保持枠の外周部の端面62を、光路15に沿ったテーパー状より構成したことである。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。
つまり、本実施例では、第1結像レンズ6を保持する結像光学素子の保持枠(不図示)の外周部の端面(傾斜部)62を光路15に沿ったテーパー状より構成することにより、装置の副走査方向の高さを低減している。
一般に金型によって成形される樹脂レンズは、金型から取り出す時の離型変形を軽減させるためにレンズ光軸方向と平行となるレンズ外形端部に抜きテーパーを設ける手法が採用されている。
本実施例では、この抜きテーパーの傾斜方向を第1反射ミラー7によって反射された光路15に沿って構成している。
このように構成することで、第1結像レンズ6と第1反射ミラー7によって反射された光路15の干渉回避が容易になり、第1反射ミラー7での反射し角度θを更に低減して装置の副走査方向の高さ低減に効果を発している。
[実施例3]
図5は本発明の実施例3の主要部分の主走査断面図である。同図において図2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、主走査断面内の位置決めを行う基準面63を第1結像レンズ6のレンズ面(光学面)の有効域外に設けたことである。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。
つまり本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準面63を第1結像レンズ6のレンズ面の有効域外に設け、さらに基準面63に位置基準としての受け部12を設けている。
受け部12は、図5から分かるように第1結像レンズ6の主走査方向の有効部より外側に設けられている。また受け部12は不図示の枠体に設けられており、第1結像レンズ6の主走査方向の位置基準となっている。
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図1において第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路15と干渉してしまう。
そこで本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準面63を第1結像レンズ6のレンズ面の有効域外に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
[実施例4]
図6は本発明の実施例4の主要部分の主走査断面図である。同図において図2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、主走査断面内の位置決めを行う基準ピン64を第1結像レンズ6のレンズ面の有効域外に設けたことである。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。
つまり本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う位置基準としての基準ピン64を第1結像レンズ6のレンズ面の有効域外に設けている。
基準ピン64は不図示の枠体の基準穴に勘合するように構成されている。また基準ピン64は図6から分かるように第1結像レンズ6の主走査方向の有効部より外側に設けられており、第1結像レンズ6の主走査方向の位置基準となっている。
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図1において第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路15と干渉してしまう。
そこで本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準ピン64を第1結像レンズ6のレンズ面の有効域外に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
[実施例5]
図7は本発明の実施例5の主要部分の主走査断面図である。同図において図2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、主走査断面内の基準位置を決める基準突起部65を第1結像レンズ6の入射面側に設けたことである。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。
つまり本実施例では、第1結像レンズ6の入射面側に主走査断面内の基準位置を決める基準突起部65を設けている。
基準突起部65は不図示の枠体の基準穴もしくは基準ピンに勘合するように構成される。また基準突起部65は図7から分かるように基準突起部65は第1結像レンズ6の入射面側に設けられている。
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図1において第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路15と干渉してしまう。また基準突起部65を出射面側に設けても反射された光路15と干渉しやすくなってしまう。
そこで本実施例では、主走査断面内の基準位置を決める基準突起部65を第1結像レンズ6の入射面側に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
[実施例6]
図8は本発明の実施例6の主要部分の副走査断面図である。同図において図4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、第1結像レンズ6の外周部に主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部66を設けたことである。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。
つまり本実施例では第1結像レンズ6の外周部に主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部66を設けている。
基準穴66は枠体の基準ピン13に勘合するように構成される。
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図1において第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第1結像レンズ6の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路15と干渉してしまう。
そこで本実施例では、主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部66を第1結像レンズ6の外周部に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
比較例
図9は比較例の主要部分の副走査断面図である。同図において図3に示した要素と同一要素には同符番を付している。
比較例において、前述の実施例1と異なる点は、第1反射ミラー7で反射された光路15と、結像光学素子の保持枠の外周部との距離が最も近い第2結像レンズ8(結像光学素子Bとも称す。)を第1結像レンズ6と第1反射ミラー7との間に設けたことである。
さらに副走査断面内において、第2結像レンズ8の光軸82と結像光学素子の保持枠の外形中心線81とが不一致になるように構成したことである。
さらに第2結像レンズ8に入射する光束の中心線(主光線)に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線81が、反射し光路15の反対に位置するように構成したことである。
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。
つまり、本比較例では、第1反射ミラー7で反射された光路15と、結像光学素子の保持枠の外周部との距離が最も近い第2結像レンズ8を第1結像レンズ6と第1反射ミラー7との間の光路中に設けている。この第2結像レンズ8は、副走査方向にパワーを有し、光学的に被走査面11に最も近いレンズである。
さらに本比較例では、副走査断面内において、第2結像レンズ8の光軸82と結像光学素子の保持枠の外形中心線81とが不一致になるように構成している。さらに本比較例では、第2結像レンズ8に入射する光束の主光線に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線81が、反射し光路15の反対に位置するように構成している。
次に本比較例における光走査装置の諸元を表4、表5、表6に示す。
ポリゴンミラー外接円=φ40
ポリゴンミラー偏向面数=6面
入射光学系と結像光学系の光軸の成す角度=70°
ポリゴン中心(0,0)に対すると画像中心光束のポリゴン上反射点=(15.05,8.71)
ポリゴン中心〜第1反射ミラー間での距離=152
第1反射ミラーの法線と入射光束の成す入射角度=7.1°
比較例における表現式は前述の実施例1の表現式と同様である。また、表中における各要素のパラメータの定義も、前述の実施例1と同様である。
次に本比較例における第1、第2の結像レンズ6、8から構成される結像光学系LBの光学的作用について説明する。
比較例において、第1、第2の結像レンズ6、8の材料は樹脂(プラスチック)より成っている。
結像光学系LBは、光偏向器5で偏向走査された光束を被走査面11上に結像しビームスポットを形成すると共に被走査面11上を等速走査する。樹脂製の結像レンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより容易に製造できる。
上記表2に示す如く主に主走査方向にパワーを有する第1結像レンズ6は、そのレンズ面形状が与式の関数で表現された非球面形状である。
第1結像レンズ6は、副走査方向のパワーより主走査方向のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面が非円弧で光偏向器5側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ(メニスカスレンズ)より成っている。
また第1結像レンズ6の主走査断面内の形状は光軸に対して対称である。また副走査方向に対しては入射面と出射面が同じ曲率のノンパワーであるが、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状でもよい。入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担う事になる。
一方の第2結像レンズ8は表2に示す如く主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズである。レンズ面形状は与式の関数で表現された非球面形状である。
第2結像レンズ8は主走査方向のパワーより副走査方向のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面の入射面が円弧であり、他の面が非円弧の形状をしている。主走査断面内の形状は光軸に対して対称であり、軸上の主走査方向はノンパワーである。副走査断面の形状は入射面の曲率が極めて緩い平面、出射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して対称形状をしている。入射した光束に対し主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。
第1、第2の結像レンズ6,8から成る結像光学系LBによる副走査方向の結像関係は、偏向面51と被走査面7とが共役関係となる、所謂面倒れ補正系となっている。
なお、結像光学系LBは必ずしも表2に示されるような関数表現式である必要はなく既知の表現式であっても良い。またより結像性能を向上させるために光軸に対して非対称形状にしてもよい。
比較例では、図9に示すように偏向面51によって偏向走査された走査光束14が第1結像レンズ6、そして第2結像レンズ8を通過後、第1反射ミラー7によって反射される。
尚、図9において、81は結像光学素子の保持枠(不図示)の外形中心線、82は結像光学系LBの光軸である。
比較例においては、上述した如く副走査断面内において、第2結像レンズ8が、該第2結像レンズ8に入射する光束の主光線に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線81が、反射し光路15の反対側に位置するように配置されている。
つまり、本比較例では、第2結像レンズ8を走査光束14に垂直な方向に距離(シフト量)dZだけシフトさせることにより、反射された光路15と第2結像レンズ8の干渉を回避している。この干渉の回避により、第1反射ミラー7での反射角度θを小さくすることができ、装置の副走査方向の高さ低減に貢献している。
尚、表2に示されるように第2結像レンズ8の副走査方向の曲率半径rは1000であり、その頂点を結ぶ光軸82は外形中心線81と一致しないように構成している。
比較例では、表2に示す如く、第1反射ミラー7の法線と走査光束14の主光線との成す角度θが、
θ=7.1°
である。これは条件式(3)さらには条件式(4)を満足している。
また、本比較例では、第2結像レンズ8を保持する結像光学素子の保持枠の外形の高さH、外形中心線81から入射光束(走査光束)14の主光線までの距離dZは、
H =12.0
dZ=1.7
よって、
dZ/H=0.142
である。これは条件式(5)さらには条件式(6)を満足している。
比較例においては、図9から分かるように角度θを小さくすると装置の副走査方向の高さを低減する事が出来る。このとき反射された光路15と第2結像レンズ8の干渉を回避するために第2結像レンズ8を走査光束14に垂直な方向にシフトさせればよい。シフト量dZを大きくとれば取るほど高さの低減効果は増すが、シフト可能な量の最大はレンズ高さHの1/2であり、これが条件式(5)の上限を決めている。
また型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内(レンズの高さ方向)でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この影響はレンズ外形の中心軸より離れるほど顕著であり、外形中心から外形端部に向かって2/3を越えるあたりから急激に劣化することが知られている。よって装置の結像性能を重視するのであるならばdZ/H<0.3にすることが重要となる。
これを規定したのが条件式(6)の上限である。条件式(5),(6)の下限は第2結像レンズ8のシフト量の下限を定めている。シフト量が小さいと反射された光路15と第2結像レンズ8の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路15の位置や第2結像レンズ8の位置が振れたときに干渉してしまう。
比較例では、副走査方向にパワーを有する第2結像レンズ8について、外形中心線81と光軸82を距離dZだけ偏心させて構成し、走査光束14の主光線と光軸82を一致させて配置している。これにより、反射された光路15と第2結像レンズ8の干渉を防止しつつ、走査光束14の主光線と光軸82が一致していることで収差の劣化や走査線の湾曲の発生を抑えている。
[画像形成装置]
図10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1〜7のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット(光走査装置)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10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10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10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ポリゴン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1〜7の構成はより効果を発揮する。
[カラー画像形成装置]
図11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。本実施形態は、光走査装置(走査光学装置)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11において、60はカラー画像形成装置、61,62,63,64は各々実施例1〜7に示したいずれかの構成を有する光走査装置、71,72,73,74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11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11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61,62,63,64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71,72,73,74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(61,62,63,64)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71,72,73,74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61,62,63,64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71,72,73,74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
2 集光レンズ(コリメータレンズ)
3 絞り
4 シリンドリカルレンズ
5 偏向手段
LA 入射光学系
LB 結像光学系
6 第1結像レンズ
8 第2結像レンズ
7 第1反射ミラー
9 第2ミラー
10 カバーガラス
11 被走査面
61、81 外形中心線
15 反射された光路
61、62、63、64 光走査装置
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
60 カラー画像形成装置
100 光走査装置
101 感光ドラム
102 帯電ローラ
103 光ビーム
104 画像形成装置
107 現像装置
108 転写ローラ
109 用紙カセット
110 給紙ローラ
111 プリンタコントローラ
112 転写材(用紙)
113 定着ローラ
114 加圧ローラ
115 モータ
116 排紙ローラ

Claims (7)

  1. 2つの光源手段から出射した光束の各々異なる偏向面にて偏向する光偏向器と、該光偏向器を挟んで対向して配置され、前記光偏向器の異なる偏向面にて偏向された光束の各々対応する2つの被走査面に導光する2つの結像光学系と、を有する光走査装置であって、
    前記2つの光源手段から出射した光束の各々は、副走査断面内におい前記異なる偏向面に対して垂直に入射し、かつ、主走査断面内において前記異なる偏向面に対して角度を有して入射しており、
    前記光偏向器と前記2つの被走査面との間の2つの光路中の各々配置された反射型光学素子を備えており
    前記異なる偏向面にて偏向され、対応する前記反射型光学素子によって反射された光束の各々は、副走査断面内において互いに交差しており、
    前記2つの結像光学系の各々は、前記光偏向器と対応する前記反射型光学素子との間の光路中の各々に1つだけ配置された樹脂から成る結像光学素子を有し、
    副走査断面内において、前記結像光学素子は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に干渉しないように、前記結像光学素子の外形中心線が前記結像光学素子に入射する光束の主光線に対して対応する前記反射型光学素子にて反射された光路の反対側に位置するように配置されており、
    副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する保持枠の外形の高さをH(mm)、前記外形中心線から前記結像光学素子の入射面に入射する光束の主光線までの空間的な距離をdZ(mm)とするとき、
    0.05<dZ/H<0.3
    なる条件を満足し、かつ、
    副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する前記保持枠の副走査方向における外周部の端面は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に沿ったテーパー状より成っていることを特徴とする光走査装置。
  2. 前記結像光学素子の副走査断面内のパワーをφi、前記結像光学系の副走査断面内のパワーをφallとするとき、
    |φi/φall|≦0.01
    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. 前記結像光学素子の入射面の副走査断面内での曲率半径をR1(mm)、前記結像光学素子の出射面の副走査断面内での曲率半径をR2(mm)、とするとき、
    |1/R1|+|1/R2|<0.0067(1/mm)
    なる条件を満足す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. 前記結像光学素子は、主走査断面内の基準位置を決める基準突起部を前記結像光学素子の入射面側に有していることを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の光走査装置。
  5. 前記結像光学素子は、前記結像光学素子の副走査方向における外周部に主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部を有していることを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の光走査装置。
  6. 請求項1乃至の何れか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置によって前記被走査面に配置された感光体の上に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記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。
  7. 請求項1乃至の何れか一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。
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