光扫描装置及使用了该光扫描装置的图像形成装置的制造方法

光扫描装置及使用了该光扫描装置的图像形成装置的制造方法
【专利摘要】本发明为能得到良好的光学性能的光扫描装置及使用了其的图像形成装置。光扫描装置具备光源单元、偏转体和扫描透镜。所述偏转体反射从所述光源单元发出的第一光线和第二光线，并沿主扫描方向扫描被扫描面。所述扫描透镜配置在所述偏转体和所述被扫描面之间，具有光线的入射面和出射面，使所述第一光线和所述第二光线在所述被扫描面上成像。所述入射面和所述出射面中的至少一个面是所述第一光线通过的第一折射面和所述第二光线通过的第二折射面排列配置在所述副扫描方向上的光学折射面。在所述光扫描装置中，所述第一折射面具有的第一母线和所述第二折射面具有的第二母线在所述副扫描方向上的间隔，随着从所述主扫描方向的中央部前往端部而变大。
【专利说明】
光扫描装置及使用了该光扫描装置的图像形成装置
技术领域
[0001] 本发明涉及具备发射多个光线的光源和反射这些光线并使其扫描被扫描面的偏 转体的光扫描装置及使用了该光扫描装置的图像形成装置。
【背景技术】
[0002] 用于彩色激光打印机等的光扫描装置具备:多个激光光源;偏转体，反射这些激光 光源发射的光线，并使其扫描感光鼓的周面；以及扫描透镜，使所述光线在所述周面上成 像。作为这样的光扫描装置，有时采用如下结构:将激光光源排列配置在副扫描方向上，使 多个光线入射到一个扫描透镜上。在该情况下，为了使各光线成像，在扫描透镜上形成有排 列在副扫描方向上的多个独立的光学面。
[0003] 但是，在使用具有多个独立的光学面的扫描透镜的光扫描装置中，难以使像面弯 曲性能等光学特性良好。尤其是，在具有使光线成像于鼓周面上的功能的透镜只是所述扫 描透镜的、一个扫描透镜结构的光学系统中，难以获得良好的光学性能。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于在使用具有多个独立的光学面的光扫描装置以及图像形成装 置中得到良好的光学性能。
[0005] 本发明提供一种光扫描装置，其包括:光源单元，其包括:光源，发出向被扫描面照 射的第一光线以及第二光线；以及入射光学系统，用于所述第一光线以及所述第二光线，以 使所述第一光线和所述第二光线排列在副扫描方向上且在所述副扫描方向上的间隔在朝 向所述被扫描面的方向上扩大的方式，相对于垂直于所述副扫描方向的基准线倾斜地发出 所述第一光线以及所述第二光线;偏转体，反射从所述光源单元发出的所述第一光线以及 所述第二光线，使所述第一光线以及所述第二光线沿主扫描方向扫描所述被扫描面；以及 扫描透镜，配置在所述偏转体和所述被扫描面之间，具有光线的入射面和出射面，使所述第 一光线以及所述第二光线在所述被扫描面上成像，所述入射面和所述出射面中的至少一个 面是光学折射面，通过将所述第一光线通过的第一折射面和所述第二光线通过的第二折射 面排列配置在所述副扫描方向上而得到所述光学折射面，所述第一折射面具有的第一母线 和所述第二折射面具有的第二母线在所述副扫描方向上的间隔，随着从所述主扫描方向的 中央部前往端部而变大。
[0006] 本发明还提供一种图像形成装置，其包括:像载体，承载静电潜影；以及所述的光 扫描装置，将所述像载体的周面作为所述被扫描面照射光线。
[0007] 本说明书适当地参照附图，通过使对以下详细说明中记载的概念进行总结的内容 简略化的方式来进行介绍。本说明书的意图并不是限定权利要求中记载的主题的重要特征 和本质特征，此外，意图也不是限定权利要求中记载的主题的范围。此外，在权利要求中记 载的对象，并不限定于解决本发明中任意部分中记载的一部分或全部缺点的实施方式。
【附图说明】
[0008] 图1是表示本发明一个实施方式的图像形成装置概略结构的剖视图。
[0009] 图2是概略地表示光扫描装置的主扫描截面结构的光路图。
[0010] 图3是概略地表示光扫描装置的副扫描截面结构的光路图。
[0011] 图4是表示扫描透镜的副扫描截面以及光线的通过状况的图。
[0012] 图5是扫描透镜的立体图。
[0013] 图6是图5的VI-VI线剖面图。
[0014] 图7是图5的VII-VII线剖面图。
[0015]图8A是比较例的入射面的平面图。
[0016]图8B是本发明的实施方式的入射面的平面图。
[0017] 图9是表示扫描透镜的副扫描截面以及光线的通过状况的图。
[0018] 图10是表示实施例1的扫描透镜的入射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0019] 图11是表示实施例1的扫描透镜的出射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0020]图12是表示使用了实施例1的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。
[0021]图13是表示实施例2的扫描透镜的入射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0022] 图14是表示实施例2的扫描透镜的出射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0023] 图15是表示使用了实施例2的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。
[0024] 图16是表示实施例3的扫描透镜的入射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0025] 图17是表示实施例3的扫描透镜的出射面的、主扫描方向上的母线高度位置的变 化的图。
[0026] 图18是表示使用了实施例3的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。
[0027] 图19是表示使用了比较例的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。
【具体实施方式】
[0028] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明一个实施方 式的图像形成装置1的内部结构的概略剖视图。图像形成装置1是彩色打印机，包括由大致 长方体的外壳构成的主体外壳10。
[0029]在主体外壳10内部收容有对薄片体进行图像形成处理的多个处理单元。在本实施 方式中，作为处理单元包括图像形成单元2Y、2C、2M、2Bk、光扫描装置23、中间转印单元28以 及定影装置300。在主体外壳10的上侧的面设置有出纸盘11。薄片体排出口 12对着出纸盘11 开口。手动盘13开闭自如地安装于主体外壳10的侧壁。收容实施图像形成处理的薄片体的 供纸盒14装拆自如地安装于主体外壳10的下部。
[0030]图像形成单元2￥、2(：、211、281^基于从计算机等外部设备传送来的图像信息分别形 成黄色、青色、品红色、黑色的各颜色的调色剂像，以规定的间隔串列地配置在水平方向上。 各图像形成单元2￥、2(：、211、281^包括:感光鼓21(像载体），承载静电潜影以及调色剂像;带电 器22,使感光鼓21的周面带电；显影器24,使显影剂附着于所述静电潜影，形成调色剂像;黄 色、青色、品红色、黑色的各调色剂容器25￥、25(：、2511、2581^，分别向所述显影器24供给各颜 色的调色剂;第一次转印辊26,对形成于感光鼓21上的调色剂像进行第一次转印；以及清洁 装置27,去除感光鼓21的周面的残留调色剂。
[0031]光扫描装置23在各颜色的感光鼓21的周面上形成静电潜影。本实施方式的光扫描 装置23包括:多个光源，设置在一个箱体内，用于各颜色；以及成像光学系统，使从这些光源 发射出的光线在各颜色的感光鼓21的周面21S(被扫描面)上成像并扫描所述周面21S。各颜 色的成像光学系统不是彼此独立的光学系统，而是共用一部分的光学系统。后面将对该光 扫描装置23进行详细地描述。
[0032]中间转印单元28对形成于感光鼓21上的调色剂像进行第一次转印。中间转印单元 28包括:转印带281，边与各感光鼓21的周面接触边周向转动；以及驱动辊282和从动辊283， 架设转印带281。转印带281被第一次转印辊26向各感光鼓21的周面按压。各颜色的感光鼓 21上的调色剂像被重叠地第一次转印到转印带281上的相同位置。由此，在转印带281上形 成全彩色的调色剂像。
[0033]配置有第二次转印辊29,该第二次转印辊29与驱动辊282相对，隔着转印带281形 成第二次转印夹缝部T。转印带281上的全彩色调色剂像在第二次转印夹缝部T被第二次转 印到薄片体上。通过对着从动辊283配置的带清洁装置284回收未转印到薄片体上而残留于 转印带281周面上的调色剂。
[0034] 定影装置300包括:定影辊301，内置有热源；以及加压辊302，与定影辊301 -起形 成定影夹缝部N。定影装置300实施定影处理，所述定影处理是通过在定影夹缝部N对在第二 次转印夹缝部T转印了调色剂像的薄片体进行加热及加压，使调色剂熔融附着在薄片体上。 被实施了定影处理的薄片体从薄片体排出口 12向出纸盘11排出。
[0035] 在主体外壳10的内部设置有用于输送薄片体的薄片体输送通道。薄片体输送通道 包括主输送通道P1，所述主输送通道P1从主体外壳10的下部附近到上部附近经由第二次转 印夹缝部T以及定影装置300在上下方向上延伸。主输送通道P1的下游端与薄片体排出口 12 连接。双面印刷时对薄片体进行翻转输送的翻转输送通道P2从主输送通道P1的最下游端到 上游端附近延伸设置。另外，从手动盘13到主输送通道P1的手动薄片体用输送通道P3配置 于供纸盒14的上方。
[0036] 供纸盒14具备收容薄片体摞的薄片体收容部。在供纸盒14的右上附近设置有:搓 纸辊151，一张一张地抽出薄片体摞的最上层的薄片体;以及供纸辊对152,将所述薄片体输 送到主输送通道P1的上游端。放置于手动盘13上的薄片体也通过手动薄片体用输送通道 P3,送出到主输送通道P1的上游端。在主输送通道P1的比第二次转印夹缝部T更靠上游侧配 置有对准辊对153，对准辊对153在规定的时机将薄片体送出到转印夹缝部。
[0037] 当对薄片体进行单面印刷（图像形成)处理时，将薄片体从供纸盒14或者手动盘13 送出到主输送通道P1，分别在第二次转印夹缝部T对该薄片体实施调色剂像的转印处理，在 定影装置300中实施将转印了的调色剂定影于薄片体的定影处理。然后，该薄片体从薄片体 排出口 12排出到出纸盘11上。另一方面，当对薄片体进行双面印刷处理时，对薄片体的一面 实施了转印处理以及定影处理后，该薄片体的一部分从薄片体排出口 12排出到出纸盘11 上。然后，该薄片体被转回输送，经过翻转输送通道P2,返回主输送通道P1的上游端附近。然 后，对薄片体的另一面进行转印处理以及定影处理，之后该薄片体从薄片体排出口 12排出 到出纸盘11上。
[0038] 接着，对光扫描装置23进行详细的说明。图2是表示光扫描装置23的主扫描截面的 结构的图，图3是表示光扫描装置23的副扫描截面的结构的图。光扫描装置23包括:壳体(省 略图示）；各颜色用激光单元30(光源，光源单元的一部分），收容于所述壳体内；以及扫描光 学系统。所述扫描光学系统包括:入射光学系统(光源单元的一部分），包括准直透镜31以及 圆柱透镜32;多面反射镜33(偏转体）；以及一个扫描透镜40。
[0039] 在本实施方式中，黄色和青色用的扫描光学系统与品红色和黑色用的扫描光学系 统，在主扫描平面上，隔着多面反射镜33相对地配置。即，本实施方式的光扫描装置23是由 彼此相对配置的两个扫描光学系统共用一个多面反射镜33的对置扫描方式的装置。图2只 表示了这两个扫描光学系统中的一方的主扫描截面的结构。此外，在各扫描光学系统中，不 仅是多面反射镜33,扫描透镜40也由两种颜色的扫描光学系统共用。图3表示了黄色和青色 用的扫描光学系统的副扫描截面的结构。
[0040] 参照图2,激光单元30发射出激光光线L，所述激光光线L照射到感光鼓21的周面 21S(被扫描面)上。激光光线L依次通过准直透镜31以及圆柱透镜32后，被多面反射镜33的 反射面33R反射，通过扫描透镜40后照射到周面21S上。在本实施方式中采用了斜入射的光 学系统。当以轴上的激光光线照射到周面21S上的轴上点LA为基准区分为将多面反射镜33 的转动方向（在图2中用箭头表示)的上游侧方向作为负侧的像高区域和将下游侧方向作为 正侧时，激光单元30、以及包括用于激光光线L的准直透镜31和圆柱透镜32的入射光学系 统，配置在负侧的像高区域侧。
[0041] 准直透镜31将从激光单元30发出的、散射的激光光线L变换为平行光或者接近平 行的光。圆柱透镜32将所述平行光变换为在主扫描方向上长的线状光，并成像于多面反射 镜33的反射面33R上。
[0042]多面反射镜33是沿正六边形各边形成有平坦的反射面33R的多面镜。多面反射镜 33的中心位置安装有转动轴33S。多面反射镜马达34(图3)的输出轴与转动轴33S连接。通过 多面反射镜马达34进行转动驱动，多面反射镜33边绕转动轴33S转动，边反射(偏转)从激光 单元30发出并经过准直透镜31以及圆柱透镜32成像的激光光线L，并且用该激光光线L扫描 感光鼓21的周面21S。
[0043]扫描透镜40是配置于多面反射镜33和周面21S之间、具有入射光的角度和像高成 比例关系的畸变像差(作特性）的透镜，并且扫描透镜40是主扫描方向上长的透镜。扫描透 镜40对被多面反射镜33反射的激光光线L进行聚光，成像于周面21S上。在本实施方式中，具 有使激光光线L成像于周面21S上的功能的透镜只是一个扫描透镜40。因此，能够减少光扫 描装置23的零件数量，并能实现小型化。
[0044]参照图3,激光单元30具备:第一半导体激光元件30A，发射规定波长的激光(第一 光线L1);以及第二半导体激光元件30B，发射规定波长的激光(第二光线L2)。第一光线L1照 射青色(C)的感光鼓21的周面21S，第二光线L2照射黄色(Y)的感光鼓21的周面21S。第一半 导体激光元件30A(光源）以及第二半导体激光元件30B(光源）以使第一光线L1和第二光线 L2排列在副扫描方向上并且在该副扫描方向上的间隔在朝向各自的周面21S的方向上扩大 的方式安装在光扫描装置23的所述壳体上。
[0045]在此，将垂直于多面反射镜33的反射面33R的线作为基准线G。该基准线G是与副扫 描方向垂直的线。第一光线L1以及第二光线L2以相对于基准线G倾斜的方式入射到反射面 33R上。第一光线L1以相对于基准线G向上方倾斜角度0A的方式斜入射到反射面33R上，第二 光线L2以相对于基准线G向下方倾斜角度0B的方式斜入射到反射面33R上。0A = 0B，第一光 线L1和第二光线L2具有隔着基准线G对称的关系。第一光线L1和第二光线L2至到达反射面 33R为止逐渐地接近，被反射面33R反射后逐渐地分离。
[0046] 此外，在图3中例示了，通过只使第一半导体激光元件30A以及第二半导体激光元 件30B分别倾斜，使第一光线L1以及第二光线L2倾斜，但是这些光线的倾斜也可以在由第一 半导体激光元件30A、第二半导体激光元件30B、包括准直透镜31和圆柱透镜32的入射光学 系统构成的光源单元中实现。例如，可以通过利用准直透镜31以及圆柱透镜32的配置使光 线倾斜来实现光线的倾斜，或者可以通过在入射光学系统中追加产生倾斜的光学元件来实 现光线的倾斜，或者可以通过对光源和入射光学系统两者施加用于使光线倾斜的办法来实 现光线的倾斜。
[0047] 即，由于第一光线L1和第二光线L2的副扫描方向上的间隔在朝向各自的被扫描面 (周面21S)的方向上扩大，所以能够容易地使第一光线L1和第二光线L2各光线被反射镜反 射并独立地向各自的周面21S照射。在第一光线L1的光路上配置有第一反射镜35以及第二 反射镜36。被反射面33R反射并通过了扫描透镜40的第一光线L1，被第一反射镜35以及第二 反射镜36反射，照射到青色的感光鼓21的周面21S上。另外，在第二光线L2的光路上配置有 第三反射镜37。被反射面33R反射并通过了扫描透镜40的第二光线L2被第三反射镜37反射， 照射到黄色的感光鼓21的周面21S上。
[0048] 扫描透镜40具备第一透镜部A1和第二透镜部A2,所述第一透镜部A1和第二透镜部 A2分别对应于第一光线L1和第二光线L2,排列在副扫描方向（图3中的上下方向）上。即，第 一光线L1通过第二透镜部A2并在青色的感光鼓21的周面21S上成像。另一方面，第二光线L2 通过第一透镜部A1并在黄色的感光鼓21的周面21S上成像。
[0049]图4是表不扫描透镜40的副扫描截面以及激光光线L (第一光线L1、第二光线L2)的 通过状况的图，图5是扫描透镜40的立体图。扫描透镜40具备入射面R1和出射面R2，所述入 射面R1是与多面反射镜33相对的、激光光线L入射的面，所述出射面R2是与入射面R1相反一 侧的面且是激光光线L射出的面。此外，在图4中为了简化，以将第一光线L1和第二光线L2的 光路在反射面33R上的副扫描方向上分开的反射点被反射并分开前进到入射面R1并且与图 3不同的是第一光线L1通过第一透镜部A1、第二光线L2通过第二透镜部A2的方式示意性地 进行了描画(在以下的说明中，根据该光线通过方式进行说明）。实际上，有时第一光线L1和 第二光线L2在反射面33R上的相同的点被反射，或者有时第一光线L1和第二光线L2被反射 面33R反射后的光路交叉。
[0050]在本实施方式中，入射面R1以及出射面R2两者构成光学折射面。入射面R1是在副 扫描方向上排列配置有第一光线L1通过的第一折射面41和第二光线L2通过的第二折射面 42的光学折射面。第一折射面41以及第二折射面42是在副扫描截面上凹下去的曲面。出射 面R2是在副扫描方向上排列配置有第一光线L1通过的第三折射面43和第二光线L2通过的 第四折射面44的光学折射面。第三折射面43以及第四折射面44是在副扫描截面上凸起来的 曲面。第一折射面41和第三折射面43是构成第一透镜部A1的折射面，第二折射面42和第四 折射面44是构成第二透镜部A2的折射面。在其他实施方式中，所述光学折射面形成于入射 面R1和出射面R2中的任意一个面。
[0051]第一折射面41以及第二折射面42是在主扫描方向上延伸的凹形复曲面，第三折射 面43以及第四折射面44是在主扫描方向上延伸的凸形复曲面。这些第一折射面41、第二折 射面42、第三折射面43以及第四折射面44分别具有第一母线、第二母线、第三母线以及第四 母线。复曲面具有半圆柱形的形状，所述半圆柱延伸的方向是母线方向，与该母线垂直的方 向是子线方向。子线是表示所述半圆柱的各截面的曲面的线，连接该子线的顶点的线是母 线。在本实施方式中，以下述方式设定各折射面的形状:第一折射面41的第一母线和第二折 射面42的第二母线在副扫描方向上的间隔、以及如图5所示的第三折射面43的第三母线43M 和第四折射面44的第四母线44M在副扫描方向上的间隔，随着从扫描透镜40的主扫描方向 的中央部前往端部而变大。
[0052] 参照图6以及图7,对母线进行详细地描述。图6是图5的VI-VI线剖面图，图7是图5 的VII-VII线剖面图。在图6以及图7中，将扫描透镜40的副扫描方向上的中央部表示为透镜 中央部C，将副扫描方向上的端部表示为透镜上端部401、透镜下端部402。另外，将第一透镜 部A1(第一折射面41以及第三折射面43)的副扫描方向上的中央部表示为第一中央部C1，将 第二透镜部A2(第二折射面42以及第四折射面44)的副扫描方向上的中央部表示为第二中 央部C2。
[0053]第一折射面41的第一母线41M的副扫描方向上的位置，在主扫描方向的中央部（图 6)是比第一中央部C1更靠透镜中央部C侧的位置，在主扫描方向的端部（图7)是比第一中央 部C1更靠透镜上端部401侧的位置。第二折射面42的第二母线42M的副扫描方向上的位置， 在主扫描方向的中央部是比第二中央部C2更靠透镜中央部C侧的位置，在主扫描方向的端 部是比第二中央部C2更靠透镜下端部402侧的位置。
[0054]图8A是表示比较例的扫描透镜40A的入射面R1A的平面图，图8B是表示本实施方式 的扫描透镜40的入射面R1的平面图。在比较例的入射面R1A上，第一折射面41A的第一母线 410M与第一透镜部A1的第一中央部C1的线一致，另外，第二折射面42A的第二母线420M与第 二透镜部A2的第二中央部C2的线一致。
[0055]与此相对，在本实施方式的入射面R1上，第一母线41M、第二母线42M与第一中央部 C1、第二中央部C2的线不一致。第一母线41M以及第二母线42M是如下所述的曲线:在主扫描 方向的中央部B，第一母线41M和第二母线42M在副扫描方向上最接近，随着从主扫描方向的 中央部B前往主扫描方向的两端，两者在副扫描方向上的间隔逐渐地扩大。由此，在第一光 线L1以及第二光线L2在副扫描方向上相对于基准线G倾斜地入射的斜入射光学系统中，第 一母线41M、第二母线42M分别沿着第一光线L1、第二光线L2的主扫描方向上的扫描轨迹。因 此，与通过后面所述的实施例的验证所证明的，能够使光扫描装置23的像面弯曲等光学性 能良好。
[0056]此外，第一母线41M、第二母线42M在主扫描方向的中央部B在副扫描方向上比第一 中央部C1、第二中央部C2更靠透镜中央部C侧，在中段的主扫描方向位置分别跨过第一中央 部C1、第二中央部C2,在主扫描方向的两端部位于副扫描方向的透镜端部侧。即，有效地利 用第一透镜部A1以及第二透镜部A2的副扫描方向的宽度，设定第一母线41M以及第二母线 42M。因此，既能够抑制扫描透镜40的副扫描方向的宽度，又能够得到上述的良好的光学特 性。因此，能够提高扫描透镜40的工作效率。
[0057]对于出射面R2也是同样的。第三折射面43的第三母线43M的副扫描方向上的位置， 在主扫描方向的中央部（图6)是比第一中央部C1更靠透镜中央部C侧的位置，在主扫描方向 的两端部（图7)是比第一中央部C1更靠透镜上端部401侧的位置。第四折射面44的第四母线 44M的副扫描方向上的位置，在主扫描方向的中央部是比第二中央部C2更靠透镜中央部C侧 的位置，在主扫描方向的两端部是比第二中央部C2更靠透镜下端部402侧的位置。因此，出 射面R2也有助于实现上述的良好的光学特性、以及抑制扫描透镜40的副扫描方向上的宽 度。
[0058]参照图9对用于抑制扫描透镜40的副扫描方向上的宽度的优选的方式进行说明。 扫描透镜40的透镜上端部401(第一端面)和透镜下端部402(第二端面）由与主扫描方向平 行的平面构成，所述透镜上端部401是配置有第一折射面41侧的副扫描方向上的端面，所述 透镜下端部402是配置有第二折射面42侧的副扫描方向上的端面。设通过第一折射面41以 及第三折射面43的第一光线L1的光线中心L1A与透镜上端部401之间的距离为W1，通过第二 折射面42以及第四折射面44的第二光线L2的光线中心L2A与透镜下端部402之间的距离为 W2,透镜上端部401和透镜下端部402之间的距离为W。此外，由于本实施方式中采用斜入射 光学系统，所以光线中心L1A、L2A与第一透镜部A1以及第二透镜部A2各自的光轴AX1、AX2不 重合。在这样的条件下，优选的是，扫描透镜40满足下面的式子(1)。
[0059] (W1+W2) X2>ff ? ? ? (1)
[0060] 或者，除了所述W1、W2之外，当设第一光线L1的光线中心L1A和第二光线L2的光线 中心L2A之间的距离为d时，优选的是，扫描透镜40满足下面的式子(2)。
[0061] ffl+W2>d ? ? ? (2)
[0062] 通过满足所述式子（1)或者式子(2)，能够得到第一透镜部A1和第二透镜部A2在副 扫描方向上不分离的结构。因此，能够抑制扫描透镜40在副扫描方向上的宽度。
[0063] <实施例1>
[0064]下面，表1表示满足所述实施方式的光扫描装置23的必要条件的成像光学系统的 结构。长度以及距离的单位是mm。如图3所示，实施例1的成像光学系统是从激光单元30侧起 依次配置有准直透镜31、圆柱透镜32、多面反射镜33以及扫描透镜40的结构。
[0065][表1]
[0067] 使用局部直角坐标系（x、y、z)，并利用以下的表示凹陷量的数学式定义扫描透镜 40的入射面R1以及出射面R2的面形状，在所述局部直角坐标系（x、y、z)中，将x设为副扫描 方向，将y设为主扫描方向，将z设为光轴方向，将面顶点设为原点，将朝向感光鼓21的方向 设为z轴的正方向。但是，Zm(主扫描方向）、Zs(副扫描方向）是高度y的位置的z轴方向的位 移量(面顶点基准）。
[0068] [数学式1]
[0069] Sagz = Zm+Zs
[0074]在所述数学式中，Y:主扫描方向的位置，X:副扫描方向的位置，An以及Bn(n为整 数）：面形状的高次系数，Cm;主扫描方向的曲率，Cs :副扫描方向的曲率，Sn:副扫描非球面 系数，Kx:副扫描康尼锡系数，Lx:母线的弯曲。
[0075] 表2表示扫描透镜40的入射面R1以及出射面R2的面形状。此外，入射面R1表示第一 折射面41的面形状，出射面R2表示第三折射面43的面形状。第二折射面42、第四折射面44是 隔着透镜中央部C分别与第一折射面41、第三折射面43对称的面。
[0076][表 2]

[0078]图10是表示实施例1的扫描透镜40的入射面R1的、主扫描方向上的母线高度位置 的变化的图，图11是表示出射面R2的、主扫描方向上的母线高度位置的变化的图。如这些图 所示的，母线(第一母线41M、第三母线43M)的正方向的高度，在主扫描方向（透镜长边方向） 的中央部低，随着前往端部而变高。虽然未进行图示，但是与这些图对称地，表示第二折射 面42、第四折射面44的母线（第二母线42M、第四母线44M)高度的图出现在负方向上。因此， 第一母线41M和第二母线42M在副扫描方向上的间隔随着从主扫描方向的中央部前往端部 而变大。
[0079]图12是表示使用了实施例1的扫描透镜40的光扫描装置23的像面弯曲性能的图。 表示主扫描方向以及副扫描方向的像面弯曲性能的成像深度位置的波动在全部像高都在 ±2mm以内的范围内，具有良好的光学特性。
[0080] <实施例2>
[0081 ]扫描透镜40不同的其他实施例，使用与实施例1相同的成像光学系统，制作了实施 例2的光扫描装置。表3表示在实施例2中使用的扫描透镜40的入射面R1以及出射面R2的面 形状。同样地，入射面R1表示第一折射面41的面形状，出射面R2表示第三折射面43面形状， 第二折射面42、第四折射面44是隔着透镜中央部C分别与第一折射面41、第三折射面43对称 的面。另外，图13是表示实施例2的扫描透镜40的入射面R1的、主扫描方向上的母线高度位 置的变化的图，图14是表示出射面R2的、主扫描方向上的母线高度位置的变化的图。
[0082][表 3]

[0084] 图15是表示使用了实施例2中的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。表 示主扫描方向以及副扫描方向的像面弯曲性能的成像深度位置的波动在全部像高都在± 2mm以内的范围内，具有良好的光学特性。
[0085] <实施例3>
[0086] 扫描透镜40不同的其他实施例，使用与实施例1相同的成像光学系统，制作了实施 例3的光扫描装置。表4表示在实施例3中使用的扫描透镜40的入射面R1以及出射面R2的面 形状。同样地，入射面R1表示第一折射面41的面形状，出射面R2表示第三折射面43面形状， 第二折射面42、第四折射面44是隔着透镜中央部C分别与第一折射面41、第三折射面43对称 的面。另外，图16是表示实施例3的扫描透镜40的入射面R1的、主扫描方向上的母线高度位 置的变化的图，图17是表示出射面R2的、主扫描方向上的母线高度位置的变化的图。此外， 与实施例1、2不同，在该实施例3中，出射面R2的母线不具有弯曲，只有入射面R1具有母线弯 曲。
[0087] [表 4]

I〇〇89]~图18是表示使用了实施例3的扫描透镜40的光扫描装置23的像面弯曲性能的图。_ 表示主扫描方向以及副扫描方向的像面弯曲性能的成像深度位置的波动尽管不如实施例 1、2，但是在全部像高都在± 2.5mm程度以内的范围，具有良好的光学特性。
[0090] <比较例>
[0091 ]扫描透镜40不同的其他实施例，使用与实施例1相同的成像光学系统，制作了比较 例的光扫描装置。表5表示在比较例中使用的扫描透镜40的入射面R1以及出射面R2的面形 状。在该比较例中，如图8A所例示的，入射面R1以及出射面R2双方的母线不具有弯曲。
[0092][表 5]

[0094] 图19是表示使用了比较例的扫描透镜的光扫描装置的像面弯曲性能的图。表示主 扫描方向以及副扫描方向的像面弯曲性能的成像深度位置的波动都超过了 ±3mm的程度， 不能说该比较例具有良好的光学特性。
[0095] 以往，在使用具有多个独立的光学面的扫描透镜的光扫描装置中，难以使像面弯 曲性能等光学特性良好。尤其是，在具有使光线成像于鼓周面上的功能的透镜只是扫描透 镜的光学系统中，难以获得良好的光学性能。与此相对，按照上述的本实施方式的光扫描装 置23,在使用在副扫描方向上具有多个独立的光学面(第一折射面41和第二折射面42、第三 折射面43和第四折射面44)的扫描透镜40的光扫描装置23以及图像形成装置1中，能够得到 良好的光学性能。因此，能够提供形成高质量的静电潜影以及调色剂像的光扫描装置23以 及图像形成装置1。
[0096] 本发明的范围并不限于上述内容，而是由权利要求的记载来定义，所以可以认为 本说明书记载的实施方式只是举例说明，而并非进行限定。因此，所有不脱离权利要求的范 围、界限的更改，以及等同于权利要求的范围、界限的内容都包含在权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种光扫描装置，其特征在于， 所述光扫描装置包括： 光源单元，其包括:光源，发出向被扫描面照射的第一光线以及第二光线；以及入射光 学系统，用于所述第一光线以及所述第二光线，以使所述第一光线和所述第二光线排列在 副扫描方向上且在所述副扫描方向上的间隔在朝向所述被扫描面的方向上扩大的方式，相 对于垂直于所述副扫描方向的基准线倾斜地发出所述第一光线以及所述第二光线； 偏转体，反射从所述光源单元发出的所述第一光线以及所述第二光线，使所述第一光 线以及所述第二光线沿主扫描方向扫描所述被扫描面;以及 扫描透镜，配置在所述偏转体和所述被扫描面之间，具有光线的入射面和出射面，使所 述第一光线以及所述第二光线在所述被扫描面上成像， 所述入射面和所述出射面中的至少一个面是光学折射面，通过将所述第一光线通过的 第一折射面和所述第二光线通过的第二折射面排列配置在所述副扫描方向上而得到所述 光学折射面， 所述第一折射面具有的第一母线和所述第二折射面具有的第二母线在所述副扫描方 向上的间隔，随着从所述主扫描方向的中央部前往端部而变大。2. 根据权利要求1所述的光扫描装置，其特征在于， 所述光学折射面形成于所述入射面和所述出射面的双方。3. 根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于， 具有使所述第一光线以及所述第二光线在所述被扫描面上成像的功能的透镜只有一 个所述扫描透镜。4. 根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于， 当设所述扫描透镜的所述副扫描方向上的中央部为透镜中央部、设端部为透镜端部、 设所述第一折射面和所述第二折射面的所述副扫描方向上的中央部分别为第一中央部和 第二中央部时， 所述第一母线的所述副扫描方向上的位置 在所述主扫描方向的中央部，比所述第一中央部更靠所述透镜中央部侧，在所述主扫 描方向的端部，比所述第一中央部更靠所述透镜端部侧， 所述第二母线的所述副扫描方向上的位置 在所述主扫描方向的中央部，比所述第二中央部更靠所述透镜中央部侧，在所述主扫 描方向的端部，比所述第二中央部更靠所述透镜端部侧。5. 根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于， 所述扫描透镜具备第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面由与所述主扫 描方向平行的平面构成，所述第一端面是配置有所述第一折射面侧的副扫描方向上的端 面，所述第二端面是配置有所述第二折射面侧的副扫描方向上的端面， 当设通过所述第一折射面的所述第一光线的光线中心与所述第一端面之间的距离为 W1、设通过所述第二折射面的所述第二光线的光线中心与所述第二端面之间的距离为W2、 设所述第一端面与所述第二端面之间的距离为W时，满足下述式子(1)， (W1+W2) X2>ff (1)〇6. 根据权利要求1或2所述的光扫描装置，其特征在于， 所述扫描透镜具备第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面由与所述主扫 描方向平行的平面构成，所述第一端面是配置有所述第一折射面侧的副扫描方向上的端 面，所述第二端面是配置有所述第二折射面侧的副扫描方向上的端面， 当设通过所述第一折射面的所述第一光线的光线中心与所述第一端面之间的距离为 W1、设通过所述第二折射面的所述第二光线的光线中心与所述第二端面之间的距离为W2、 设所述第一光线的光线中心与所述第二光线的光线中心之间的距离为d时，满足下述式子 ⑵， ffl+W2>d (2)〇7. -种图像形成装置，其特征在于包括： 像载体，承载静电潜影；以及 权利要求1~6中任意一项所述的光扫描装置，将所述像载体的周面作为所述被扫描面 照射光线。
【文档编号】G03G15/043GK105892045SQ201610081950
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】中野成, 中野一成
【申请人】京瓷办公信息系统株式会社