JP6075026B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記入射面及び前記出射面のうち少なくとも3面の曲率半径R(y)は、前記副走査方向における光軸の位置での前記主走査方向の面形状をZ(y)、X方向の曲率をCUX(y)として、(10)式で表される。
図1には、本実施形態の一例としての画像形成装置10が示されている。画像形成装置10は、記録媒体の一例としての記録用紙Pが収容される用紙収容部12と、帯電器13によって外周面が帯電される被走査面の一例としての感光体14と、感光体14の外周面に光ビームの一例としてのレーザ光Bを走査する光走査装置100と、光走査装置100のレーザ光Bにより形成された感光体14上の潜像を現像剤(トナー)で現像し、記録用紙Pに転写して画像を形成する画像形成部20と、を含んで構成されている。
以上の構成により、画像形成装置10では、まず、用紙収容部12から送り出された記録用紙Pが、搬送ロール対19(位置合せロール対19A)によって二次転写位置へ送り込まれる。
次に、光走査装置100について説明する。
図2に示すように、光学系110は、樹脂製の光学部材の一例としてのプラスチック製の第1fθレンズ112及び第2fθレンズ114を含んでおり、ポリゴンミラー104と感光体14との間に第1fθレンズ112、第2fθレンズ114の順で配置されている。そして、詳細は後述するが、光学系110は、複数のレーザ光Bのそれぞれの光軸が平行(以後、アフォーカル系という)となるように、複数のレーザ光Bを感光体14に入射させるように構成されている。これは、感光体14が、偏心などにより結像方向で位置がずれても、複数のレーザ光Bが感光体14に平行に入射していれば、複数のレーザ光Bの間隔は変わらないためである。
次に、第1fθレンズ112及び第2fθレンズ114の設定について説明する。
図5には、既述のように、光源102、コリメータレンズ106、シリンダーレンズ108、ポリゴンミラー104の配置が模式図として示されている。
次に、図6には、ポリゴンミラー104、第1fθレンズ112、第2fθレンズ114、感光体14の配置が模式図として示されている。なお、反射ミラー116(図2参照)の図示は省略している。
図6において、感光体14上(外周面)における露光後の潜像の解像度をD[dpi]、レーザ光Bの副走査方向のビーム本数をn[本]とすると、1インチ25.4[mm]として、最大距離doは(5)式で得られる。
表2に示すように、(3)式から得られた感光体14での最大距離do=0.3276[mm]、(5)式から得られた感光体14での最大距離do=0.3280[mm]となり、誤差1μm以内でほぼ同じ値となっている。また、(4)式から得られた感光体14への入射角度θo1(=+8.333E−07[rad])と入射角度θo2(=−8.333E−07[rad])との入射角度差Δθo=0であり、(6)式から得られた2400dpiでの入射角度差Δθoの条件である0.152よりも小さいため、感光体14(像面)上での制限条件を満たしている。
図11には、yトーリック面の面形状Z(y)が実線で示されている。なお、yトーリック面とは、X方向、つまり副走査方向の曲率が一定であり、(8)式のZ(y)で表される形状をY軸の周りに回転してできる面である。
ここで、yトーリック面では、X方向(副走査方向)の曲率を独立して設定できないので、拡張yトーリック面を設定する。拡張yトーリック面とは、Z(y)及びX方向の曲率CUX(y)を用いて(10)式により曲率半径R(y)が定義される面である。即ち、yトーリック面で独立で制御できない部分を1/CUX(y)の項を足すことで、独立制御を可能としている。なお、1/CUX(y)の項の正、負は、座標のとりかたで変わるが、ここでは一例として、負としている。
X方向の近軸の曲率をCUX、Y方向の近軸の曲率をCUY、X方向のコーニック定数をKX、Y方向のコーニック定数をKY、偶数次係数をAR、BR、CR、DR、奇数次係数をAP、BP、CP、DPとすると、アナモルフィック非球面の面形状Zは(11)式で表せる。
次に、本実施形態の作用について説明する。
14 感光体(被走査面の一例)
20 画像形成部
100 光走査装置
102 光源
102A 発光部
104 ポリゴンミラー(走査手段の一例)
104A 回転軸
104B 反射面
106 コリメータレンズ
108 シリンダーレンズ
110 光学系
112 第1fθレンズ(光学部材の一例)
114 第2fθレンズ(光学部材の一例)
B レーザ光(光ビームの一例)
S1 入射面(補正手段の一例)
S2 出射面(補正手段の一例)
S3 入射面(補正手段の一例)
S4 出射面(補正手段の一例)
Claims (3)
- 被走査面の主走査方向に間隔をあけて複数設けられた発光部の列が副走査方向に複数配置され、光ビームを出射する光源と、
回転軸を中心として周方向に並んだ複数の反射面を備え、複数の前記発光部から発せられた光ビームの光軸方向が該反射面と直交する方向に対して傾斜するように前記反射面に光ビームが入射されると共に、回転して光ビームを前記主走査方向に走査する走査手段と、
樹脂製の複数の光学部材を含み、前記走査手段と前記被走査面との間に配置され、複数の光ビームのそれぞれの光軸が平行となるように複数の光ビームを前記被走査面に入射させる光学系と、
前記光学系に設けられ、複数の前記光学部材の入射面、出射面のうち少なくとも3面以上が、前記主走査方向の光軸の位置での前記副走査方向の曲率と、前記主走査方向の光軸から離れた位置での前記副走査方向の曲率とが異なり、前記被走査面の光ビームの走査線の前記副走査方向の位置ずれを補正する補正手段と、
を有し、
前記副走査方向における最外位置の2箇所の前記発光部から発せられた光ビームの前記反射面への入射角度をθp in 1[rad]、θp in 2[rad]として、|θp in 1−θp in 2|>0であり、
前記副走査方向における最外位置の2箇所の前記発光部から発せられた光ビームの前記被走査面への入射角度をθo1[rad]、θo2[rad]、前記被走査面における解像度をD[dpi]として、前記入射角度θo1と前記入射角度θo2との差である前記副走査方向の複数の光ビームの入射角度差Δθo[rad]が(6)式を満たす構成とされ、
前記入射面及び前記出射面のうち少なくとも3面の曲率半径R(y)は、前記副走査方向における光軸の位置での前記主走査方向の面形状をZ(y)、X方向の曲率をCUX(y)として、(10)式で表される光走査装置。
- 被走査面の主走査方向に間隔をあけて複数設けられた発光部の列が副走査方向に複数配置され、光ビームを出射する光源と、
回転軸を中心として周方向に並んだ複数の反射面を備え、複数の前記発光部から発せられた光ビームの光軸方向が該反射面と直交する方向に対して傾斜するように前記反射面に光ビームが入射されると共に、回転して光ビームを前記主走査方向に走査する走査手段と、
複数の樹脂製の光学部材を含み、前記走査手段と前記被走査面との間に配置され、複数の光ビームのそれぞれの光軸が平行となるように複数の光ビームを前記被走査面に入射させる光学系と、
を有し、
前記複数の樹脂製の光学部材の入射面、出射面のうち少なくとも3面の曲率半径R(y)は、前記副走査方向における光軸の位置での前記主走査方向の面形状をZ(y)、X方向の曲率をCUX(y)として、(10)式で表される光走査装置。
- 外周面が帯電される前記被走査面としての感光体と、
前記感光体の外周面に光ビームを走査する請求項1又は請求項2に記載の光走査装置と、
前記光走査装置の光ビームにより形成された前記感光体上の潜像を現像剤で現像し、記録媒体に転写して画像を形成する画像形成部と、
を有する画像形成装置。
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