JPH01911A - 画像形成装置における光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はノンインパクトプリンタや複写機等、レーザビ
ームにより画像形成を行なうものにおいて、複数のレー
ザビームを像担持体上に照射する画像形成装置における
光学装置の改良に関する。

（従来の技術） 複写機やプリンタ等画像形成装置にあっては。

複数の現像剤を用い像担持体である感光体上に多色画像
を形成するため、近年第５図に示すように複数のレーザ
ビームを用い感光体上り複数の静電潜像を形成するもの
が多用されている。即ちこの装置は、半導体レーザ等か
らなる２個のレーザ発振装置（１０ａ）、（１０ｂ）よ
り発振される２本のレーザビーム（ｌｌａ）、（Ｉｌｂ
）を１図示しないコリメータレンズやビームコンプレッ
サを介し、高速回転するポリゴンミラー（１２）に導く
、そしてポリゴンミラー（１２）の回転に従い、各レー
ザビーム（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）はその反射角度が変化
され、感光体（１３）の長手方向に走査される事となる
。一方、ポリゴンミラー（１２）から感光体（１３）に
達する迄の間には、１段目の第１のレンズ（１４）及び
２段目の第２のレンズ（１６）からなる結像レンズ系（
１７）が設けられ、２つのレンズ（１４）　、　（１６
）により結像操作を２回繰り返えす事により２本のレー
ザビーム（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）を感光体（１３）上に
結像している。

しかしながらこのような装置にあっては、スペースの節
約あるいはコストの低減のため、２本のレーザビーム（
ｌｌａ）、（ｌｌｂ）が、第１のレンズ（１４）及び第
２のレンズ（１６）を共用している事から、２本のレー
ザビーム（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）は、結像レンズ系（１
７）の光軸（１７ａ）を中心に対称な光路を通り結像さ
れており、２本のレーザビーム（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）
は第１及び第２のレンズ（１４）　、　（１６）の光軸
（１７ａ）から離れた位置を通過する事となる。一方、
一般にレンズは光軸から遠ざかる程画像上の歪みが大き
くなる事から、２本のレーザビーム（ｌｌａ）、（ｌｌ
ｂ）により感光体（１３）上に形成される画像は歪みを
生じてしまい、画質の劣下を招いている。

しかもレンズが温度変化の影響を受けやすいプラスチッ
クレンズの場合には、環境変化によるレンズの歪みに起
因して、画像の歪みがより増長され、画質の劣下がより
著しく、精細画像に適さないという問題を有している。

（発明が解決しようとする問題点） 従来は、複数段のレンズからなる結像レンズ系において
、スペースの節約やコストの低減を図るため全ての段に
おけるレンズが複数のレーザビームにより共用されてお
り、各レーザビームの光路がレンズの光軸から離れてい
る事から、画像に歪みを生じ画像の劣下を招き精細画像
への適用を不能としている。

そこで本発明は上記欠点を除去するもので、結像レンズ
系において個々のレーザビームにより使用されるレンズ
を設け、Ｉ１．数のレーザビームにより共用されるレン
ズ減少する事により、画像の歪みを減少し、画質の向上
を図り、ひいては精細画像への適用を可能とする画像形
成装置における光学装置を提供する事を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、少なくとも結像
レンズ系の最終段においてレーザビームの数と同数のレ
ンズを設けるものである。

（作　用） 本発明は上記手段により、結像レンズ系を通過する間、
レンズの光軸から離れた位置を通過する事により生じる
画像の歪みの発生回数を減少させる事により、像担持体
に形成される画像の歪みを減少し、画質の向上を図り、
ひいては精細画像への適用を可能とするものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照しながら説明する
。　（１８）は電子計算機等ホストシステムの端末であ
るノンインパクトプリンタ（図示せず）における光学装
置であり、第１のレーザビーム（２０ａ）を発振する半
導体レーザからなる第１の発振部（２０）及び第２のレ
ーザビーム（２１ａ）を発振する半導体レーザからなる
第２の発振部（２１）を有している。又、（２２）は６
０００　（回転７分〕で回転されるポリゴンミラーであ
り、第１の発振部（２０）及び第２の発振部（２１）に
より発振された後、図示しないコリメータレンズ及びビ
ームコンプレッサを介し、集光され偏向された第１のレ
ーザビーム（２０ａ）及び第２のレーザビーム（２１ａ
）が照射される。更に（２３）は、ポリゴンミラー（２
２）により反射される各レーザビーム（２０ａ）、　（
２１ａ）を、像担持体である感光体（２４）に集光し、
その長手方向である走査線上で均一に結像するため、２
段階のレンズからなる結像レンズ系であり、ポリゴンミ
ラー（２２）から感光体（２４）に至る間に、第１段と
して第１の光軸（２６ａ）を有する第１のレンズ（２６
）を有し、第２段として第２の光軸（２７ａ）を有する
第２のレンズ（２７）及び第３の光軸（２８ａ）を有す
る第３のレンズ（２８）を有しており、第１のレンズ（
２６）及び第２のレンズ（２７）の２つのレンズにより
、第１のレーザビーム（２０ａ）を結像する一方、第１
のレンズ（２６）及び第３のレンズ（２８）の２つのレ
ンズにより、第２のレーザビーム（２１ａ）を結像する
ものである。尚、各レンズ（２６）　、　（２７）　、
　（２８）はいづれもプラスチックの一体成形からなっ
ている。更に（３０ａ）　、　（３０ｂ）は第１のレー
ザビーム（２０ａ）の光路を反射偏向する第１及び第２
のミラー、（３１ａ）、　（３１ｂ）は第２のレーザビ
ーム（２１ａ）の光路を反射偏向する第３及び第４のミ
ラー、（３２）は第１現像器、（３３）は第２ｆ！Ａ像
器、（３４）は第１帯電器、（３６）は第２帯電器であ
る。

しかしてホストシステム（図示せず）からの情報により
ノンインパクトプリンタ（図示せず）において多色印字
が開始されると、各装置が駆動され、感光体（２４）が
矢印Ｘ方向に回転されると共に各帯電器（３２）　、　
（３３）が帯電状態となり、現像器（３２）　。

（３３）も現像可能となる。この様な状態でホストシス
テム（図示せず）からの印字信号に応じて各発振部（２
０）　、　（２１）より第１及び第２のレーザビーム（
２０ａ）、　（２１ａ）が発振されると、各レーザビー
ム（２０ａ）、　（２１ａ）はそれぞれ図示しないコリ
メータレンズ及びビームコンプレッサを介しポリゴンミ
ラー（２２）に導かれ、その回転に従い、結像レンズ系
（２３）を介しそれぞれ感光体（２４）の長手方向に走
査される。即ち第１のレーザビーム（２０ａ）にあって
は、ポリゴンミラー（２２）での反射後筒１のレンズ（
２６）を通過するが、この第１のレンズ（２６）は第２
のレーザビーム（２１ａ）も通過する事から、２本のレ
ーザビーム（２０ａ）　（２１ａ）は、第１のレンズ（
２６）通過後分離し易いようその第１の光軸（２６ａ）
を中心に対称な光路を通過する事となる。

この後、第１のレーザビーム（２０ａ）は、第１のミラ
ー（３０ａ）及び第２のミラー（３０ｂ）により反射偏
向された後、第２のレンズ（２７）の第２の光軸（２７
ａ）を通過し、第１のレンズ（２６）及び第２のレンズ
（２７）により結像され感光体（２４）に照射される。

−力筒２のレーザビーム（２１ａ）にあっては、ポリゴ
ンミラー（２２）での反射後、第１の光軸（２６ａ）を
中心に第１のレーザビーム（２０ａ）の光路と対称な光
路で第１のレンズ（２６）を通過し、更に第３のミラー
（３１ａ）及び第４のミラー（３１ｂ）により反射偏向
され、第３のレンズ（２８）の第３の光軸（２８ａ）を
通過し、第１のレンズ（２６）及び第３のレンズ（２８
）により結像され、感光体（２４）に照射される。そし
てこの様にして１両レーザビーム（２０ａ）　、　（２
１ａ）の走査が終了し、静電潜像が形成されると、各静
電潜像は第１現像器（３２）及び第２現像器（３３）に
より現像され、この後筒１のレーザビーム（２０ａ）に
よる現像部は第２帯電器（３６）により再帯電され、第
２のレーザビーム（２１ａ）による走査を再度行なわれ
る一方、第２のレーザビーム（２１ａ）による現像部は
、図示しない転写部で転写を行なった後、クリーニング
装置や除電装置を経て次の印字可能とされる。

この様に構成すれば、結像レンズ系（２３）において、
第１のレーザビーム（２０ａ）及び第２のレーザビーム
（２１ａ）が、結像のため、第１段のレンズとして共に
第１のレンズ（２６）を通過するものの第２段のレンズ
にあっては、第１のレーザビーム（２０ａ）用に第２の
レンズ（２７）が設けられ、第２のレーザビーム（２１
ａ）用に第３のレンズ（２８）がそれぞれ設けられ、各
レーザビーム（２０ａ）　、　（２１ａ）は各レンズ（
２７）、　（２８）の光軸（２７ａ）、　（２８ａ）を
通過し結像されており、各レーザビーム（２０ａ）　、
　（２１ａ）は、第１段階の結像時に、第１のレンズ（
２６）の第１の光軸（２６ａ）から離れた光路を通過す
る事により、その画像に歪みを生じるものの、第２段階
の結像時にあっては、共にそれぞれ対応する各レンズ（
２７）　。

（２８）の光軸（２７ａ）、　（２８ａ）を通過する事
により、それ以上の画像の歪みを生じる事が無い。従っ
て第１段階及び第２段階の結像時に共に画像の歪みが発
生される従来の結像レンズ系に比し、画像の歪みが減少
され、特に温度上昇等の環境変化により歪みの増重があ
っても、歪みの発生が第１段階においてのみであるので
、従来のように歪みが畳重される事が無く、画質が向上
され、精細画像への適用も可能となる。一方、第１段階
においては、第１のレンズ（２６）が、両レーザビーム
（２０ａ）、（２１ａ）に共用されており、そのレンズ
の節約と共にスペースの節約も図られる事から、コスト
の低減や小型化が著しくそこなわれる事も無い。

尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり１例えば、第２段においてのみで無く、第１段に
おい、でも各レーザビームに対応する様、同数のレンズ
を設けても良く、この様にすれば、各レーザビームは５
第１段階及び第２段階のいづれの結像時にあっＣも光軸
を通過され、画像の歪みを生じる事が無く、より一層の
画質向上が図られる。しかしながら、精細画像に適用出
来る程度の必要十分な画質が得られれば、全ての段のレ
ンズを、各レーザビーム個々に設けなくても、実施例に
示すように第１段階の結像時のレンズを複数のレーザビ
ームで共用するようにすれば、レンズの節約及びスペー
スの節約を図れるという利点が得られる事から、結像レ
ンズ系内に共有のレンズを設けるか否かはプリンタ等に
要求される機能に応じて全く任意とされる。

又、結像レンズ系内におれるレンズやミラーの配置等全
く任意であり、第２図に示す第１の変形例のように第１
のレンズ（３７）通過後、各レーザビーム（３８ａ）　
、　（３８ｂ）を第１のミラー（４０ａ）、第２のミラ
ー（４０ｂ）で偏向した後、それぞれ第２のレンズ（４
１）及び第３のレンズ（４２）に通過させ次いで第３の
ミラー（４０ｃ）、第４のミラー（４０ｄ）で偏向し感
光体（４３）に照射するようにしても良いし、あるいは
第３図に示す第２の変形例のように第１のレンズ（４４
）通過時、各レーザビーム（４６ａ）　、　（４６ｂ）
を光軸（４４ａ）と交差させ、次いでそれぞれ第２のレ
ンズ（４７）及び第３のレンズ（４８）を通過させた後
、第１のミラー（４９ａ）及び第２のミラー（４９ｂ）
で偏向し感光体（５０）に照射しても良い、角筒２の変
形例のように各レーザビーム（４６ａ）　、　（４６ｂ
）を第１のレンズ（４４）内で光軸（４４ａ）と交差す
るようにすれば、各レーザビーム（４６ａ）　、　（４
６ｂ）は第１のレンズ（４４）内において光軸（４４ａ
）に比較的近い光路を通過出来、歪みが減少され、より
一層の画質向上が可能となる。更にはレーザビームの本
数も必要に応じて任意であり、第４図に示す第３の変形
例のように第１ないし第４の発振部（５１）、　（５２
）　、　（５３）　、　（５４）により発振される第１
ないし第４のレーザビーム（５１ａ）、　（５２ａ）　
、　（５３ａ）　、　（５４ａ）を用い感光体（図示せ
ず）を走査してもよい。即ちこの装置の結像レンズ系（
５７）にあっては、第１段謂として単一の第１のレンズ
（５８）を具備し、又、第２段階として第２のレンズ（
６０）及び第３のレンズ（６１）を具備し、更に第３段
階としてレーザビームの本数と同数の第４ないし第７の
レンズ（６２）　、　（６３）　、　（６４）　、　（
６５）を具備している。そしてポリゴンミラー（６７）
による反射後、第１ないし第４のレーザビーム（５１ａ
）・・・（５４ａ）を第１のレンズ（５８）の光軸（５
８ａ）と交差するよう通過させ１次いで、第１及び第２
のレーザビーム（５１ａ）　。

（５２ａ）を光軸（６０ａ）を中心に対称となるよう第
２のレンズ（６０）に通過させる一方、第３及び第４の
し　４−ザビーム（５３ａ）　、　（５４ａ）を同様に
第３のレンズ（６１）に通過させる。この後、第１ない
し第４の各レーザビーム（５１ａ）・・・（５４ａ）を
対応する第４ないし第７のレンズ（６２）・・・（６５
）に通過させた後、ミラー（図示せず）等により偏向し
、感光体（図示せず）に照射する事となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、結像レンズ系の少
なくとも最終段において、レーザビームの本数と同数の
レンズが設けられ、各レーザビームがその対応するレン
ズの光軸上を通過される事から、複数のレーザビームが
レンズを共用する事により生じる画像の歪みを減少出来
、画質の劣下を防止出来る。特にプラスチックレンズを
使用した場合、温度等環境変動により、レンズ通過時の
歪みが増重されても、従来に比し、その歪みの影響を受
ける回転が減少される事から、画質が向上される事から
、プラスチックレンズの使用にかかわらず精細画像への
適用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
本発明の第１の変形例を示す概略説明図、第３図は本発
明の第２の変形例を示す概略説明図、第４図は本発明の
第３の変形例を示す一部を省略した概略説明図、第５図
は従来の装置を示す概略説明図である。 １８・・・光学装置２０・・・第１の発振部２０ａ・・
・第１のレーザビーム　　２１・・・第２の発振部２１
ａ・・・第２のレーザビーム　　２２・・・ポリゴンミ
ラー２３・・・結像レンズ系　　　　　２４・・・感光
体２６・・・第１のレンズ　　　　２７・・・第２のレ
ンズ２８・・・第３のレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の発振部から発せられるレーザビームを同一のポリ
   ゴンミラーで走査し、前記ポリゴンミラー及び像担持体
   間に設けられ複数段のレンズにより結像操作を繰り返え
   すＦＯレンズ系を用いて前記像担持体上に複数の静電潜
   像を形成するものにおいて、前記複数段のレンズのうち
   少なくとも最終段のレンズが前記各レーザビームの数と
   同数設けられ、前記最終段ＦＯのレンズの各々に対応し
   前記各レーザビームが１本づつ通過する事を特徴とする
   画像形成装置における光学装置。