JP4819436B2 - 光走査装置及び光走査装置の調整方法 - Google Patents

光走査装置及び光走査装置の調整方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4819436B2
JP4819436B2 JP2005233287A JP2005233287A JP4819436B2 JP 4819436 B2 JP4819436 B2 JP 4819436B2 JP 2005233287 A JP2005233287 A JP 2005233287A JP 2005233287 A JP2005233287 A JP 2005233287A JP 4819436 B2 JP4819436 B2 JP 4819436B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
scanning direction
sub
condenser lens
main scanning
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
JP2005233287A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006154748A (ja
JP2006154748A5 (ja
Inventor
芳浩 石部
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 JP2005233287A priority Critical patent/JP4819436B2/ja
Publication of JP2006154748A publication Critical patent/JP2006154748A/ja
Publication of JP2006154748A5 publication Critical patent/JP2006154748A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4819436B2 publication Critical patent/JP4819436B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • 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する。
特に光源手段として半導体レーザーを使用し、光源手段と光偏向器との間のコリメータレンズとシリンドリカルレンズを一体的に構成し、装置全体の小型化及び簡素化を図るようにした。
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)等に好適な光走査装置に関するものである。
従来より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放射した光束を、例えばポリゴンミラー等から成る光偏向器により周期的に偏向させている。
そして、fθレンズ等から成る結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集光させ、その面上を光走査することによって画像記録を行なっている。
図7はこの種の従来の光走査装置の要部概略図である。
図7において、光源手段91から出射した発散光束はコリメーターレンズ92によって略平行光束もしくは収束光束としてい。
そして、開口絞り93によって該光束(光量)を整形して副走査断面内のみに屈折力を有するシリンドリカルレンズ94に入射している。
シリンドリカルレンズ94に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射させている。
副走査断面内においては収束して回転多面鏡(ポリゴンミラー)から成る光偏向器95の偏向面95a近傍に線像を含む略線像として結像している。
そして、光偏向器95の偏向面95aで反射偏向された光束をfθ特性を有する結像光学系(fθレンズ系)96を介して被走査面としての感光ドラム面97上へ導光する。
光偏向器95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97上を矢印B方向(主走査方向)に光走査して画像情報の記録を行っている。
尚、コリメータレンズ92とシリンドリカルレンズ94等の各要素は入射光学系LAの一要素を構成している。
このような光走査装置及び画像形成装置においては、近年、装置全体の小型化及び簡素化(低コスト化)の要求が高まってきている。
例えば前記コリメータレンズ92とシリンドリカルレンズ94等を有する入射光学系を単一のアナモフィック集光レンズ(異方屈折力単レンズ)より構成したものが提案されている(特許文献1参照)。
特許文献1においては、コリメータレンズとシリンドリカルレンズとから構成されていた従来の入射光学系を、単一のアナモフィック集光レンズより構成することにより装置の簡素化及び小型化を実現している。
また、コリメータレンズ、プリズム2枚、そしてシリンドリカルレンズ等の機能を1枚で果たし得るアナモフィック集光レンズ(異方屈折力単レンズ)を用いたポストオブジェクティブ型結像光学系が提案されている(特許文献2参照)。
特許文献2は、光学系全系において主走査断面内の焦点距離が副走査断面内の焦点距離に比べて約10倍以上大きくなるポストオブジェクティブ型結像光学系である。
特許文献2は、光の利用効率を落とさない為のコリメータレンズ、プリズム2枚、そしてシリンドリカルレンズ等から成る複雑な入射光学系を、単一のアナモフィック集光レンズから構成している。そして、その単一のアナモフィック集光レンズの形状を工夫することによって光の利用効率を維持可能としている。
特開昭63−249801号公報 特許第2786053号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているアナモフィック集光レンズは、ガラスレンズから成るガラス成形レンズで構成されている。 そのため、短い成形タクトで成形が可能なプラスチック成型レンズに比較すると、製造が難しい(コスト高)という問題点を有していた。
特許文献2に開示されているアナモフィック集光レンズは、特許文献1と同様光学ガラスから構成されており、製造が難しいという問題点を有していた。
さらに上記の特許文献1、2においては、アナモフィック集光レンズから出射する光束の収束度合い(平行度合い)の調整(コリメータ調整)に関しては開示されていない。
従来のコリメータレンズとシリンドリカルレンズから構成される入射光学系の説明を以下に行う。
入射光学系から出射される光束の収束度合い(平行度合い)を、主走査断面内に関してはコリメータレンズ、副走査断面内に関してはシリンドリカルレンズをそれぞれ光軸方向に移動させる構成としている。
つまり、従来の光走査装置は、主走査断面内と副走査断面内とを各々独立に調整が可能であった。
コリメータレンズとシリンドリカルレンズを一体にした場合には、従来のように主走査断面内と副走査断面内とを各々独立に調整することが出来なくなってしまうという問題点をも有していた。
本発明は描画性能の劣化が無く、かつ装置全体の小型化及び簡素化を図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。
そこで、本発明では、光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向手段に導く入射光学系と、前記偏向手段で反射された光束を被走査面上に導く結像光学系と、を有し、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面と前記被走査面とが共役な関係を満たす光走査装置において、
前記入射光学系は、主走査方向のパワー及び副走査方向のパワーを備え、且つ、主走査方向のパワーと副走査方向のパワーとが互いに異なるアナモフィック集光レンズを有し、前記アナモフィック集光レンズの材料は、プラスチック材料であり、かつ、前記アナモフィック集光レンズは、少なくとも一方のレンズ面にパワーを有する回折部を有し、
前記アナモフィック集光レンズの屈折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、前記アナモフィック集光レンズの回折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、
前記結像光学系の副走査方向の横倍率をβ、前記結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径をw (mm)、前記光源手段から出射される光束の波長をλ(mm)、前記屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、前記屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の副走査方向のパワーをφdiff とするとき、
1≦β
β≦23.56×w /λ0、
1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669、
1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669
なる条件を満足する構成とした。
本発明によれば集光光学系を単一のアナモフィック集光レンズより構成し、かつ各要素を適切に設定している。よって、描画性能の劣化が無く、かつ装置全体の小型化及び簡素化が可能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。
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図1は本発明の実施例1の主走査方向の要部断面(主走査断面)、図2は本発明の実施例1の副走査方向の要部断面(副走査断面)である。
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向(偏向手段で光束が反射偏向(偏向走査)される方向)を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。
また、主走査断面とは主走査方向に平行で結像光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
図1、図2において、1は発光部を1つ備えた光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。
2は入射光学系であり、光源手段1から出射した1つの光束を集光している。
本実施例における入射光学系2は、主走査断面内の屈折力(パワー)と、副走査断面内の屈折力とが互いに異なるアナモフィック集光レンズ(異方屈折力単レンズ)を有している。
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は入射光学系2から出射した光束を主走査方向に偏向する偏向手段としての光偏向器である。
例えば4面構成のポリゴンミラー(回転多面鏡)より成っており、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。
5は集光機能とfθ特性とを有する結像光学系(fθレンズ系)であり、プラスチック材料より成る単一の走査レンズ(fθレンズ)5aより成っている。
結像光学系(fθレンズ系)5は、光偏向器4によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面6上に結像させている。
かつ、結像光学系(fθレンズ系)5は、副走査断面内において光偏向器4の偏向面4aまたは偏向面4aの近傍と感光ドラム面6との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
6は被走査面としての感光ドラム面である。
7はアナモフィック集光レンズ調整手段である。
アナモフィック集光レンズ2を光束の進行方向に沿って移動させることにより、被走査面6上における光束の主走査方向及び副走査方向の集光状態を調整している。
即ち、本実施例におけるアナモフィック集光レンズ調整手段7は、被走査面6上における光束の集光状態を直接観察し、その光束の主走査方向の結像スポットのビーム径が最小となるように調整を行っている。
8は第1の調整手段であり、被走査面6上における光束の集光位置を調整する為に光源手段1をアナモフィック集光レンズ2の光軸と直交する平面内に沿って移動させている。
本実施例において、画像情報に応じて光源手段1から光変調され出射した光束はアナモフィック集光レンズ2により主走査断面内においては平行光束を含む略平行光束(もしくは収束光束を含む略収束光束)に変換され、開口絞り3を通過する(一部遮光される)。
また、副走査断面内においては収束して開口絞り3を通過し(一部遮光される)光偏向器4の偏向面4aに線像を含む略線像(主走査方向に長手の線像)として結像する。
そして、光偏向器4の偏向面4aで反射偏向された光束は走査レンズ5aにより感光ドラム面6上にスポット状に結像される。
また、該光偏向器4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6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である感光ドラム面6上に画像記録を行っている。
本実施例におけるアナモフィック集光レンズ2は、主走査断面内に比べて副走査断面内の屈折力が大きいアナモフィックレンズである。
また、本実施例におけるアナモフィック集光レンズ2は、主走査方向のパワー及び副走査方向にパワーを備えている。
このアナモフィック集光レンズ2は、図6に示す従来の光走査装置におけるコリメータレンズ92とシリンドリカルレンズ94とを一体的に構成したものである。
これにより部品点数の削減、装置全体の小型化及び簡素化(低コスト化)を可能としている。
一方、このようなアナモフィック集光レンズ2を使用した場合には、上記の様な効果が存在する。
しかしながら、アナモフィック集光レンズ2から出射する光束の収束度合い(平行度合い)の調整(コリメータ調整)方法によっては、被走査面6上におけるスポットが充分に集光されない場合がある。
以下、この現象について図3(A),(B),(C)を用いて説明する。
図3(A)は本発明の実施例1の光学系の主走査断面図である。
半導体レーザ等の光源手段1とアナモフィック集光レンズ2との間の光束の進行方向(入射光学系の光軸方向)の距離が正確に設計値通りに設定されている。
よって、光源手段1から出射した光束は走査レンズ5aによって感光ドラム等から成る被走査面6上にスポット状に集光される。
しかしながら、一般的に半導体レーザ等の光源手段1の発光点位置は当然位置誤差が存在し、また光源手段1を光走査装置に組み込む場合にも当然組み込み誤差が存在する。
よって、光源手段1の発光点位置とアナモフィック集光レンズ2との間の光束進行方向の距離を正確に調整する必要がある。以下この調整をコリメータ調整と称す。
図3(B)は光源手段1の発光点位置が図中矢印E方向(光束の進行方向)に所定量δxだけずれて光走査装置に組み込まれた場合を示した主走査断面図である。
この場合、主走査断面内において、被走査面6上に正常に光束(結像スポット)を集光させる為には、アナモフィック集光レンズ2も図中矢印L方向に同じ所定量δxだけ移動させる(コリメータ調整)必要があることは明白である。
図3(C)は、図3(B)の副走査断面図である。
図3(C)においてはアナモフィック集光レンズ2が図中矢印L方向にδxだけ移動させられたために、副走査断面内においてポリゴンミラー4の偏向面4aに収束されるべき光束の集光点が図中矢印S方向にδxだけずれてしまうこととなる。
副走査断面内のズレ量δxだけずれた集光点は、被走査面6上に正常に光束を集光させることができない。
よって、図中矢印T方向にδx×β(βは走査レンズ5aの副走査断面内の横倍率)だけずれて集光してしまうこととなる。
つまり、主走査断面内の被走査面6上での集光状態を良好に調整すると副走査断面内の被走査面6上での集光状態が劣化してしまう。主走査断面内と副走査断面内の被走査面6上での集光状態を共に良好に調整することが難しいことが理解出来る。
つまり、主走査断面内において、アナモフィック集光レンズ2も図中矢印L方向に同じ所定量δxだけ移動させ、被走査面6上にビームウエストがくるように調整すると、
副走査断面内における被走査面6上での結像スポットのビーム径が肥大してしまう問題発生する。
一般にレーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置における被走査面上のスポットは副走査方向に比べて主走査方向の径を小さく設定している。
よって、上記コリメータ調整においては、主走査方向のスポット径が小さくなるように調整するのが好ましい。
ここで、上記の如き調整を行った場合の副走査方向のスポットの集光状態を考えてみる。
被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径をw0とする。被走査面6上に集光された結像スポット位置から光束の進行方向に距離xだけ離れた位置におけるビーム半径をwとする。
光源手段から出射される光束の波長をλ0(mm)とする。
良く知られたガウシアンビームの伝播の式、
w2=w {1+(λ×x/π×w }・・(1)式
が成立する。
ここで「ビーム半径」とは、ビーム断面の強度分布がガウス分布として、ピーク強度に対して1/eの強度となる半径と定義される。
Figure 0004819436
ここで、被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径の許容値は、被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径が25%増大する程度であれば良好な印字品質が得られるため、ビーム半径が25%増大するまで許容することが出来る。
Figure 0004819436
また、一般的に半導体レーザ等の光源手段1の入射光学系2、3の光軸方向の発光点の位置精度は0.1(mm)程度は存在している。
さらに光源手段1を光走査装置に組み込む場合の誤差等を考慮する必要があるので、発光点の位置誤差δxとしては最低限0.1(mm)以上存在すると考える必要がある。
従って、(4)式から、
β≦23.56×w /λ −(5)式が導かれる。
また、結像光学系5の副走査断面内の横倍率βを1倍以下に設定してしまう。
そうすると、結像光学系5が被走査面6に近づき、結像光学系5が大きくなってしまい、装置全体の小型化及び簡素化(低コスト化)を図るのが難しくなってしまう。
そのため、本実施例においては結像光学系5の副走査断面内の横倍率βを1倍以上に設定する。
従って、
1≦β
β≦23.56×w /λ −(6)式
なる条件を満足させるように各値を設定することが望ましい。
すなわち、アナモフィック集光レンズ2を使用した場合には、結像光学系5の副走査断面内の横倍率をβとする。被走査面6上における結像光学系5によって集光された結像スポットの副走査方向のビーム半径w0とする。光源手段1から出射された光束の波長をλ(mm)とする。
その場合、上記(6)式を満足させるように各値を設定する必要がある。
よって、被走査面6上にスポット状に集光された光束の劣化を効果的に抑制することが可能となり、これにより描画性能の劣化の無い、かつ装置全体の小型化及び簡素化が可能な光走査装置の提供が可能となる。
第1表に本発明の実施例1における光走査装置の光学系の諸特性を示す。
Figure 0004819436
Figure 0004819436
fθレンズ5aの主走査断面の非球面形状は、各レンズ面と光軸との交点を原点とする。そして、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、副走査断面内において光軸と直交する軸をZ軸とする。その場合、
Figure 0004819436
なる式で表わされる。
なお、Rは曲率半径、k、B〜B16は非球面係数である。
また、副走査断面の形状は主走査方向のレンズ面座標がYであるところの曲率半径r′が、
Figure 0004819436
なる式で表わされる形状をしている。
なお、rは光軸上における曲率半径、D〜D16は各係数である。
図4に、本発明の実施例1における光走査装置の光学系の主走査方向および副走査方向の像面湾曲を表わす収差図を示す。
第2表に本発明の実施例1の光走査装置における結像光学系の副走査断面内の横倍率βとする。被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径をw0(ピーク強度に対して1/eの強度となるビーム半径)とする。光源手段1から出射された光束の波長λ(mm)、及び(6)式のβ、23.56×w /λの各値を示す。
Figure 0004819436
第2表から解るように、本実施例の結像光学系5の副走査断面内の横倍率βとする。被走査面上6における結像光学系5によって集光された結像スポットの副走査方向のビーム半径w0とする。光源手段1から出射された光束の波長λは、条件式(6)を満足するように設定されている。
これにより被走査面6上にスポット状に集光された光束の劣化を効果的に抑制することが可能となり、描画性能の劣化の無い、かつ装置全体の小型化及び簡素化が可能な光走査装置の提供が可能となった。
尚、上記のコリメータ調整においては、アナモフィック集光レンズ調整手段7が実際の被走査面6相当位置において直接結像スポットを観測している。その結像スポットの主走査方向のビーム径が最小となるようにアナモフィック集光レンズ2を光軸方向に移動させて行っている。
このようなコリメータ調整を行うことによれば、走査レンズ5aの製造誤差によるスポット径の劣化をも調整出来るため、より一層被走査面6上での結像スポットの状態を良好に調整することが可能となる。
また、一般的に半導体レーザ等の光源手段1の発光点位置の誤差は、アナモフィック集光レンズ2の光軸方向のみならず光軸と直交する面内の方向にも当然位置誤差が存在する。よって、被走査面6上におけるスポットの光軸直交方向の結像位置誤差となる。
上記位置誤差が存在すると画像の位置ずれとなるため、この誤差も調整する必要がある。以下この調整を照射位置調整と称す。
本実施例において光源手段1は、光走査装置のハウジングに直接もしくは固定部材を介して間接的に取り付けられている。そして、アナモフィック集光レンズ2の光軸と直交する平面内に沿って自由に移動できるように構成されている。
本実施例では被走査面6相当位置において結像スポットが正規の位置にくるように、第1の調整手段8の調整により光源手段1をアナモフィック集光レンズ2の光軸と直交する平面内に沿って移動させることによって、被走査面6上での結像スポットの照射位置調整を行っている。
被走査面6上での結像スポットの照射位置調整とは、主走査方向の結像位置、副走査方向の結像位置を意味する。
尚、上記照射位置調整は、アナモフィック集光レンズ2を入射光学系2、3の光軸と直交する平面内で移動させることによっても可能である。このような調整を行うためにはアナモフィック集光レンズ2を空中に保持して3次元的に移動させる必要がある。
しかしながら、この様な調整においては、アナモフィック集光レンズ2に光軸廻りに回転するような誤差が発生しやすい。
アナモフィック集光レンズ2は主走査断面内と副走査断面内とで屈折力が異なる。
よって、アナモフィック集光レンズ2に入射光学系2、3の光軸廻りに回転するような誤差が発生する。
よって、被走査面6上における結像スポットが回転したりバッテン形状になってしまい、所望のスポット径が得られず画像劣化を生じ易くなってしまう。
従って、本実施例においては、上記の如くアナモフィック集光レンズ2を単純に入射光学系2、3の光軸方向のみ移動させることによってコリメータ調整を行っている。
また、照射位置調整は光源手段1を光軸と直交する平面内に沿って移動させることによって行っている。
これにより画像劣化の生じ難い安定した調整を行うことを可能としている。
尚、条件式(6)は、被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径の許容値を、被走査面6上に集光された該結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径が25%増大する程度までとしている。
また、出力画像が細かい網点やPWM(パルス幅変調)等の中間調の場合等においては、上記結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径の許容値を、被走査面6上での結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径が20%増大する程度までとした方が良い。
その場合、上記条件式(6)にかえて、
1≦β
β≦19.87×w /λ −(7)式
なる条件を満足するように各値を設定すればよい。
このように本実施例は、上記の如く光走査装置の小型化及び簡素化の要求に応える為に成されたものである。
本実施例は、従来の光走査装置におけるコリメータレンズ、シリンドリカルレンズを単一のアナモフィック集光レンズで構成することにより構成を簡素化し小型化を図っている。
本実施例1に示したアナモフィック集光レンズは光学ガラスで構成されているが、光学プラスチック材で構成することも可能である。そうすれば短い成形タクトで成形可能であり、製造も容易となる。
本実施例は、アナモフィック集光レンズから出射する光束の収束度合い(平行度合い)の新規な調整(コリメータ調整)方法及び光学特性の誤差による被走査面上にスポット状に集光された光束の劣化を効果的に抑制可能とする新規な構成をとっている。
よって、描画性能の劣化の無い、かつ装置全体の小型化及び簡素化が可能な新規な光走査装置を得ている。
次に本発明の実施例2について説明する。
本実施例において、前述の実施例1と異なる点は、アナモフィック集光レンズ2を光走査装置のハウジングに所望の設計値の位置に位置決め固定される構成とした点である。
また、前述の実施例1と異なる点は、光源手段1を光走査装置のハウジングに直接もしくは固定部材を介して間接的に取り付け、該光源手段1をアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に沿って移動させることにより、コリメータ調整を行うようにしたことである。
実施例1の図3(A)、(B)、(C)で説明したとおり、半導体レーザー等の光源手段1の発光点位置は、入射光学系の光軸方向に0.1mm程度の誤差δxが存在する。
よって、主走査断面内において被走査面6上に正常に光束を集光させてしまうと、副走査断面内においては正常に光束を集光することが出来なくなってしまいδx×βだけ集光位置がずれてしまう。
実施例1では、そのような場合においてもスポット状に集光された光束の劣化を防止することを目的としている。結像光学系5の副走査断面内の横倍率βとする。被走査面上6における結像光学系5によって集光された結像スポットの副走査方向のビーム半径w0とする。光源手段1から出射された光束の波長λとしてる。
そして、各パラメータを条件式(6)を満足するように設定している。
一方、アナモフィック集光レンズ2を光走査装置のハウジングに所望の設計値の位置に位置決め固定する場合、その固定位置の位置精度は通常0.05mm以下としている。
よって、先の光源手段1の発光点位置の精度よりも高精度に固定することが出来る。
したがって、アナモフィック集光レンズ2を光走査装置のハウジングに所望の設計値の位置に位置決め固定している。
そのアナモフィック集光レンズ2の固定された位置に合わせて該光源手段1をアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に沿って移動させる方が、前記副走査断面内の集光位置ずれδx×βは小さく抑えることが可能となる。
尚、上記のコリメータ調整においては、実際の被走査面6相当位置において直接結像スポットを観測し、その主走査方向のビーム径が最小となるように光源手段1を光軸方向に移動させている。
但し、本実施例のコリメータ調整においては、実際の被走査面6相当位置において直接結像スポットを観測し、その副走査方向のビーム径が最小となるように光源手段1を光軸方向に移動させても良い。
その他の構成及び光学的作用は実施例1と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
即ち、前述の実施例1においては、アナモフィック集光レンズ2を光軸方向に移動させることによってコリメータ調整を行っている。
その場合に、結像光学系5によって集光された結像スポットのビームウエスト位置における副走査方向のビーム半径をw0とする。光源手段1から出射される光束の波長をλとしている。
前記条件式(6)を満足させるように各値を適宜設定している。
よって、被走査面6上にスポット状に集光された光束の劣化を効果的に抑制可能としている。
また、本実施例ではアナモフィック集光レンズ2を光走査装置のハウジングに所望の設計値の位置に位置決め固定される構成としている。
つまり、光源手段1を光走査装置のハウジングに直接もしくは固定部材を介して間接的に取り付けている。
第2の調整手段により光源手段1をアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に沿って移動させることにより、コリメータ調整を行う構成としている。
このように本実施例では上記の如く光源手段1自身をアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に移動させる構成としている。
前述の実施例1にて説明した如き、主走査断面内と副走査断面内の集光状態を共に良好に調整することが出来ないという現象が生じないことは容易に理解できるであろう。
何故ならアナモフィック集光レンズ2をアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に移動させないので、アナモフィック集光レンズ2が正確に設計値とおりの位置に固定されればポリゴンミラー4の偏向面4aに収束されるべき光束の集光点のずれδxが生じないからである。
また、アナモフィック集光レンズ2の固定位置の誤差が生じても、その位置精度は光源手段1の発光点位置精度よりも高精度である。
よって、ポリゴンミラー4の偏向面4aに収束されるべき光束の集光点のずれδxの量も実施例1の場合よりも小さくなるからである。
尚、本実施例においては、入射光学系2、3の光軸方向と直交する平面内の光源手段1の位置を第1の調整手段8により調整することによって照射位置調整を行うことが好ましい。
何故なら入射光学系2、3の光軸方向と、入射光学系2、3の光軸方向と直交する平面内の位置調整を同時に行っている。よって、調整時間の短縮及び調整工程の簡素化を図ることが可能となるからである。
被走査面6上での結像スポットの照射位置調整とは、主走査方向の結像位置、副走査方向の結像位置を意味する。
また、光源手段1として発光点(発光部)を複数有するマルチビーム半導体レーザを使用する場合においては、被走査面6上における複数ビームの副走査断面内のピッチ調整を、光源手段1を光軸廻りに回転することによって行っても良い。
このような構成にすれば、コリメータ調整、照射位置調整、マルチビームのピッチ間隔調整の全てを光源手段1のみで調整することが可能となる。よって、調整時間の短縮及び調整工程の簡素化を図ることが可能となるという格段の効果を有する。
尚、コリメータ調整を行う際には、上記に示した実施例1もしくは実施例2の調整に限らず、アナモフィック集光レンズ2と光源手段1とをアナモフィック集光レンズ2の光軸方向に沿って相対的に移動させて行っても良い。
次に本発明の実施例3について説明する。
本実施例において前述の実施例1、2と異なる点は、アナモフィック集光レンズ2の材料をプラスチック材料より形成している点である。
また、前述の実施例1、2と異なる点は、少なくとも一方のレンズ面に回折格子構造の回折部(回折光学素子)を設けた点である。
その他の構成及び光学的作用は実施例1、2と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
従来よりコリメータレンズは環境安定性に優れた光学ガラスが使用されていた。
それは比較的コリメータレンズの焦点距離が短いためにコリメータレンズと光源手段との間の距離に誤差が生じると被走査面上におけるスポットの光軸方向の集光位置ずれが大きいという理由からである。
そのため環境温度によって屈折率の変化が大きいプラスチック材は実用化されていない。
本実施例においては、コリメータレンズとシリンドリカルレンズとを一体的に構成したアナモフィック集光レンズ2という構成を採用している。
よって、その形状は光軸に対して回転対称な形状とはならず、光軸に対して回転非対称なアナモフィックな形状となる。
このような形状のアナモフィック集光レンズ2を光学ガラスで作成すると製造が難しく(コスト高)なってしまう。
本実施例においてはアナモフィック集光レンズ2をプラスチック材料で形成し、簡易なプラスチック成形により製造する。
但し、プラスチック材料は環境温度によって屈折率の変化が大きいため、それに伴ってアナモフィック集光レンズ2の焦点距離も変化してしまう。
そこで、本実施例においては、アナモフィック集光レンズ2の少なくとも一方のレンズ面に回折格子構造の回折部を形成している。
よって、環境温度が変化しても焦点距離の変化が生じない構成としている。
以下、その詳細を説明する。
Figure 0004819436
と書き表される。
ここで、同様に回折光学素子の波長λにおけるパワー
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
と書くことが可能である。
但し、ここで
Figure 0004819436
は、回折光学素子の波長λにおける見かけの屈折率である。
見かけの屈折率とは、回折光学素子が波長λのときに有するパワー
Figure 0004819436
を、仮に屈折系として扱って表現した場合の屈折率のことである。
(5)式は、
Figure 0004819436
と書き表され、
また、回折光学素子のパワーは使用波長に比例する為、例えばd線の波長λにおけるパワー
Figure 0004819436
は、上記
Figure 0004819436
を用いて、
Figure 0004819436
と書き表される。
同様に、F線、C線の波長λ、λにおける回折素子のパワー
Figure 0004819436
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
と書き表される。
よって回折光学素子の波長λ、λ、λにおける見かけの屈折率
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
で表される。
ここで、屈折系における分散値νの定義と同様に、回折系の見かけの分散値
Figure 0004819436
が定義でき、
Figure 0004819436
で表すことができる。
よって、本実施例の光走査装置におけるアナモフィック集光レンズ2のように、通常の屈折系のレンズに回折光学素子を付加した場合の色消しの条件は、屈折部の分散値
Figure 0004819436
と屈折部パワー
Figure 0004819436
、上記回折部の分散値
Figure 0004819436
と回折部のパワー
Figure 0004819436
を用いて、
Figure 0004819436
を満足することである。
上記(11)式を満足させることによって、アナモフィック集光レンズ2の材料の屈折率の波長依存性に起因するパワー変化を回折光学素子のパワー変化で相殺させることができる。
一方、アナモフィック集光レンズ2のプラスチック材料は、環境温度が変化することによってもその屈折率が変化する。
具体的には、本実施例において使用しているプラスチック材料の標準の環境温度25℃における光源手段1の半導体レーザの中心発振波長λ=790nmでの屈折率はnλ0=1.523972である。
これに対して、装置内部の昇温等で環境温度が25℃昇温し50℃になった場合のλ=790nmにおける屈折率
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
=1.521852となり、屈折率が0.00212だけ低くなる。
また、寒冷地における朝一番の装置立ち上げ直後等においては環境温度5℃程度を想定する必要がある。環境温度5℃におけるλ=790nmにおける屈折率
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
=1.525668となり、屈折率が0.001696だけ高くなる。
ここで、本実施例の光走査装置に使用される光源手段1である半導体レーザは、一般に温度が上昇すると、バンドギャップが小さくなる為にその発振波長が長波長側にシフトするという特性を有している。
具体的には、本実施例の光走査装置に使用される半導体レーザは、0.255nm/℃の割合で波長が長波長側にシフトする特性のものを使用している。
即ち、環境温度25℃においてはλ=790nmで発振しているが、環境温度50℃においては
Figure 0004819436
=796.375nm、環境温度5℃においては
Figure 0004819436
=784.9nmで発振していることになる。よって、環境温度が50℃の時のプラスチック材料の正確な屈折率は、発振波長
Figure 0004819436
=796.375nmにおける本材料の屈折率1.523830に対して0.00212だけ低い値となり、
Figure 0004819436
=1.521710となる。同様、環境温度が50℃の時のプラスチック材料の正確な屈折率は、発振波長
Figure 0004819436
=784.9nmにおける本材料の屈折率1.524087に対して0.001696だけ高い値となり、
Figure 0004819436
=1.525783となる。
この、環境温度変化によるプラスチック材料の屈折率変化を「環境温度依存性の分散値」と考えると、環境温度依存性の分散値
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
となる。
また、アナモフィック集光レンズ2の回折光学素子部の上記5℃〜50℃の環境温度に対応する波長域における分散値
Figure 0004819436
は、
Figure 0004819436
となる。
ここで、上記アナモフィック集光レンズ2の中心発振波長λ=790nmにおける環境温度25℃での屈折部のパワーを
Figure 0004819436
、回折部のパワーを
Figure 0004819436
とすれば、上記環境温度域における色消しの条件は、
Figure 0004819436
となり、屈折部のパワー
Figure 0004819436
を回折部のパワー
Figure 0004819436
の略1.87倍に設定してやれば良い。
(12)式は、プラスチック材料の屈折率の温度依存特性によって発生する屈折部のパワー変化を半導体レーザの発振波長の温度依存特性によって発生する回折光学素子のパワー変化で相殺する為の条件である。
本実施例においては、アナモフィック集光レンズ2の少なくとも一方に、主走査断面内及び副走査断面内において上記(12)式を満足するような回折格子構造の回折部を付加している。
よって、従来使用されることがなかったプラスチック材料を使用することを可能とし、簡易なプラスチック成形により製造することを可能とすることができた。
なお、上記(12)式は、本実施例において使用したプラスチック材料の屈折率温度依存特性、及び本実施例において使用した半導体レーザの発振波長の温度依存特性の場合においては、厳密に成立する。
その場合は、環境温度が変化してもアナモフィック集光レンズ2の焦点距離(パワー)は主走査断面内、副走査断面内ともに一切変化することはない。
しかしながら現実的には上記条件(12)式を厳密に満足させて焦点距離変化(パワー変化)を完璧に相殺する必要はなく、ある程度補正されるように構成しさえすれば本実施例の効果は充分に発揮することが出来る。
そこで現実的な光学用途として使用可能なプラスチック材料の温度特性および半導体レーザの温度特性を考慮している。
更に、プラスチック材料の屈折率の温度依存特性によって発生する屈折部のパワー変化を回折部にパワー変化で約半分程度補正すれば本実施例の効果が得られるとした場合、前記屈折部の主走査方向のパワーを
Figure 0004819436
、前記回折部の主走査方向のパワーを
Figure 0004819436
、前記屈折部の副走査方向のパワーを
Figure 0004819436
、前記回折部の副走査方向のパワーを
Figure 0004819436
とするとき、
Figure 0004819436
なる条件を満足する。
更に好ましくは上記条件式(13)、(14)を次の如く設定するのが良い。
Figure 0004819436
なお、上記条件式(13)、(14)からも解るように、アナモフィック集光レンズ2の主走査断面内の屈折によるパワー、主走査断面内の回折によるパワー、副走査断面内の屈折によるパワー、副走査断面内の回折によるパワーは全て正である。
本実施例の光走査装置においては、上記条件式(13)及び条件式(14)を満足させている。
これにより環境温度変化に起因するアナモフィック集光レンズ2の屈折部のパワー変化を回折部のパワー変化で補正することが出来る。
よって、被走査面6上でのスポットのスポット径の変化を効果的に抑えることができる。
第3表に本発明の実施例3の光走査装置におけるアナモフィック集光レンズ2のデータを示す。
Figure 0004819436
尚、第3表において、面番号0が光源手段1の発光点であり、面番号の左の*印が回折光学素子が付加された面である。
本実施例の光走査装置においては、アナモフィック集光レンズ2の光源側(入射側)の面(面番号1)に回折光学素子が付加されている。
回折光学素子の位相関数φはアナモフィック集光レンズ2の光軸に関して回転非対称であり、光軸方向をx軸とする直交座標系において、以下に示す多項式
Figure 0004819436
で表され、(15)式は主走査断面内の位相関数を、(16)式は副走査断面内の位相関数を表している。
λは基準波長であり、本実施例においては790(nm)、mは回折次数であり、本実施例においては1次を使用している。
本実施例の光走査装置におけるアナモフィック集光レンズ2の回折光学素子の位相関数φ(y)、φ(z)は、上記多項式の2次の係数のみを使用しており、その係数c、dは、
=−9.566182×10−3
=−1.548503×10−2
である。
第4表に本発明の光走査装置におけるアナモフィック集光レンズ2の屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、アナモフィック集光レンズ2の回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、アナモフィック集光レンズ2の屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、アナモフィック集光レンズ2の回折部の副走査方向のパワーをφdiff および条件式(13)、(14)の各値を示す。
Figure 0004819436
第4表から解るように、本実施例においては前記条件式(13)及び条件式(14)を共に満足している。
これにより環境温度変化に起因するアナモフィック集光レンズ2の屈折部のパワー変化を回折部のパワー変化で補正することが出来る。
よって、被走査面6上での結像スポットの副走査方向のビーム径の変化を効果的に抑えることが可能となり、描画性能の劣化の無い。
かつ装置全体の小型化及び簡素化が可能な新規な光走査装置を達成することが可能となった。
本実施例の光走査装置においては、アナモフィック集光レンズ2の光源側(入射側)の面(面番号1)に回折光学素子が付加されている。
よって、アナモフィック集光レンズ2のポリゴンミラー側(出射側)の面(面番号2)に回折光学素子が付加されていても環境温度変化に起因する被走査面6上での結像スポットの副走査方向のビーム径の変化を効果的に抑えることが可能となる。
尚、各実施例では、結像光学系を1枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば2枚以上のレンズより構成しても良い。
また、結像光学系5は、レンズに限らず、曲面ミラーを含んでいても良い。
本発明の課題は、解像度が大きい1200dpi以上でより顕著に問題となるので、本発明の構成を1200dpi以上の画像形成装置に適用すると、より顕著な効果が得られる。
本発明の光源手段1の発光部は1つに限定されない。2つ以上の発光部を有するマルチビーム光源手段でも良い。
[画像形成装置]
図5は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面内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の感光面が主走査断面内に走査される。
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、主走査断面内と直交する副走査断面内に移動する。
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5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5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。
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5では不図示だが、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。
[カラー画像形成装置]
図6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6において、60はカラー画像形成装置、11、12、13、14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である。
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。
図6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)、K(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11、12、13、14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が出射される。これらの光ビームによって感光ドラム21、22、23、24の感光面が主走査断面内に走査される。
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置(11、12、13、14)を4個並べている。
各々がC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色に対応し、各々平行して感光ドラム21、22、23、24面上に画像情報を記録し、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11、12、13、14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。
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 本発明の実施例1の光学系の主走査断面図及び副走査断面図 本発明の実施例1の主走査方向及び副走査方向の像面湾曲図 本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図 本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図 従来の光走査装置の要部概略図
符号の説明
1 光源手段(半導体レーザー)
2 入射光学系(アナモフィック集光レンズ)
3 開口絞り
4 偏向手段(回転多面鏡)
5 結像光学系
5a 走査レンズ
6 被走査面(感光体ドラム)
7 アナモフィック集光レンズ調整手段
8 光源第1調整手段
11、12、13、14 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 光束
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
117 外部機器

Claims (12)

  1. 光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向手段に導く入射光学系と、前記偏向手段で反射された光束を被走査面上に導く結像光学系と、を有し、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面と前記被走査面とが共役な関係を満たす光走査装置において、
    前記入射光学系は、主走査方向のパワー及び副走査方向のパワーを備え、且つ、主走査方向のパワーと副走査方向のパワーとが互いに異なるアナモフィック集光レンズを有し、前記アナモフィック集光レンズの材料は、プラスチック材料であり、かつ、前記アナモフィック集光レンズは、少なくとも一方のレンズ面にパワーを有する回折部を有し、
    前記アナモフィック集光レンズの屈折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、前記アナモフィック集光レンズの回折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、
    前記結像光学系の副走査方向の横倍率をβ、前記結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径をw (mm)、前記光源手段から出射される光束の波長をλ(mm)、前記屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、前記屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の副走査方向のパワーをφdiff とするとき、
    1≦β
    β≦23.56×w /λ0、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669
    なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
  2. 前記アナモフィック集光レンズを前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させることにより、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を調整する第1の調整手段を有することを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
  3. 前記第1の調整手段は、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を直接観察することによって調整を行なう手段であることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
  4. 前記第1の調整手段は、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径が最小となるように調整を行なう手段であることを特徴とする請求項2又は3に記載の光走査装置。
  5. 前記被走査面上における結像スポットの集光位置を調整する為に前記光源手段を前記アナモフィック集光レンズの光軸と直交する平面内に沿って移動させる第2の調整手段を有することを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載の光走査装置。
  6. 光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向手段に導く入射光学系と、前記偏向手段で反射された光束を被走査面上に導く結像光学系と、を有し、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面と前記被走査面とが共役な関係を満たす光走査装置において、
    前記入射光学系は、主走査方向のパワー及び副走査方向のパワーを備え、且つ、主走査方向のパワーと副走査方向のパワーとが互いに異なるアナモフィック集光レンズを有し、且つ、前記光源手段を前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させることにより、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を調整する手段を有し、且つ、前記アナモフィック集光レンズの材料は、プラスチック材料であり、かつ、前記アナモフィック集光レンズは、少なくとも一方のレンズ面にパワーを有する回折部を有し、前記アナモフィック集光レンズの屈折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、前記アナモフィック集光レンズの回折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、
    前記屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、前記屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の副走査方向のパワーをφdiff とするとき、1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669
    なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
  7. 請求項1乃至6の何れか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に設けられた感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体の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、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を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。
  8. 請求項7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していることを特徴とする画像形成装置。
  9. 光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向手段に導く入射光学系と、前記偏向手段で反射された光束を被走査面上に導く結像光学系と、を有し、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面と前記被走査面とが共役な関係を満たす光走査装置の調整方法において、
    前記入射光学系は、主走査方向のパワー及び副走査方向のパワーを備え、且つ、主走査方向のパワーと副走査方向のパワーとが互いに異なるアナモフィック集光レンズを有し、且つ、前記アナモフィック集光レンズの材料は、プラスチック材料であり、かつ、前記アナモフィック集光レンズは、少なくとも一方のレンズ面にパワーを有する回折部を有し、
    前記アナモフィック集光レンズの屈折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、前記アナモフィック集光レンズの回折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、
    前記屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、前記屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の副走査方向のパワーをφdiff とするとき、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669
    なる条件を満足し、且つ、
    前記光源手段を前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させることにより、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を調整することを特徴とする光走査装置の調整方法。
  10. 前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を直接観察しながら、前記光源手段を前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させていることを特徴とする請求項9に記載の光走査装置の調整方法。
  11. 前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径が最小となるように、前記光源手段を前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させていることを特徴とする請求項9又は10に記載の光走査装置の調整方法。
  12. 光源手段と、前記光源手段から出射された光束を偏向手段に導く入射光学系と、前記偏向手段で反射された光束を被走査面上に導く結像光学系と、を有し、副走査断面内において前記偏向手段の偏向面と前記被走査面とが共役な関係を満たす光走査装置の調整方法において、
    前記入射光学系は、主走査方向のパワー及び副走査方向のパワーを備え、且つ、主走査方向のパワーと副走査方向のパワーとが互いに異なるアナモフィック集光レンズを有し、
    前記アナモフィック集光レンズの材料は、プラスチック材料であり、かつ、前記アナモフィック集光レンズは、少なくとも一方のレンズ面にパワーを有する回折部を有し、
    前記アナモフィック集光レンズの屈折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、前記アナモフィック集光レンズの回折部の主走査方向のパワー及び副走査方向のパワー共に正のパワーを有しており、
    前記結像光学系の副走査方向の横倍率をβ、前記結像光学系によって集光された結像スポットの副走査方向のビームウエスト位置におけるビーム半径をw (mm)、前記光源手段から出射される光束の波長をλ(mm)、前記屈折部の主走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の主走査方向のパワーをφdiff 、前記屈折部の副走査方向のパワーをφrefr 、前記回折部の副走査方向のパワーをφdiff とするとき、
    1≦β
    β≦23.56×w /λ0、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669、
    1.437≦φrefr /φdiff ≦2.669
    なる条件を満足しており、
    前記アナモフィック集光レンズを前記アナモフィック集光レンズの光軸方向に沿って移動させることにより、前記被走査面上における結像スポットの主走査方向のビーム径を調整することを特徴とする光走査装置の調整方法。
JP2005233287A 2004-10-28 2005-08-11 光走査装置及び光走査装置の調整方法 Expired - Fee Related JP4819436B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005233287A JP4819436B2 (ja) 2004-10-28 2005-08-11 光走査装置及び光走査装置の調整方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004313341 2004-10-28
JP2004313341 2004-10-28
JP2005233287A JP4819436B2 (ja) 2004-10-28 2005-08-11 光走査装置及び光走査装置の調整方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2006154748A JP2006154748A (ja) 2006-06-15
JP2006154748A5 JP2006154748A5 (ja) 2008-09-25
JP4819436B2 true JP4819436B2 (ja) 2011-11-24

Family

ID=36633066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005233287A Expired - Fee Related JP4819436B2 (ja) 2004-10-28 2005-08-11 光走査装置及び光走査装置の調整方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4819436B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115364A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Brother Ind Ltd 走査光学装置
US8797622B2 (en) 2012-09-27 2014-08-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101599887B1 (ko) * 2009-10-07 2016-03-04 삼성전자주식회사 광주사 장치 및 이를 채용한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치
WO2013008832A1 (ja) * 2011-07-14 2013-01-17 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 導光光学系及び走査結像装置
JP2013072949A (ja) 2011-09-27 2013-04-22 Brother Ind Ltd 走査光学装置
JP6007536B2 (ja) 2012-03-23 2016-10-12 ブラザー工業株式会社 光走査装置および画像形成装置
JP6230586B2 (ja) 2015-11-26 2017-11-15 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを備える画像形成装置
JP6964093B2 (ja) * 2016-12-12 2021-11-10 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 投影光学系、画像投影装置、および画像投影システム
JP6425752B2 (ja) * 2017-03-09 2018-11-21 キヤノン株式会社 光走査装置及びそれを備える画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8797622B2 (en) 2012-09-27 2014-08-05 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus
JP2014115364A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Brother Ind Ltd 走査光学装置
US8953236B2 (en) 2012-12-07 2015-02-10 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus
USRE47001E1 (en) 2012-12-07 2018-08-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006154748A (ja) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100854024B1 (ko) 광 주사 장치 및 광 주사 장치 조정 방법
JP4819436B2 (ja) 光走査装置及び光走査装置の調整方法
JP4641478B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
US20060289731A1 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP4819392B2 (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4314010B2 (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
JP2004070107A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4898203B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP5173879B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2006330688A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2007045094A (ja) 走査光学系及びそれを用いた画像形成装置
JP4455308B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2008052197A (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
JP2007093770A (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US7526145B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP4508458B2 (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2010072050A (ja) 光走査装置及び光走査装置の調整方法
JP4902279B2 (ja) 画像形成装置
JP4630593B2 (ja) 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
JP2005070125A (ja) 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置
JP4401950B2 (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 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080807

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080807

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110224

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: 20110830

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110901

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4819436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees