JP2004184591A - 走査光学系及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体をコンパクトに構成し、かつ良好なる結像性能を発揮できる走査光学装置を得ること。
【解決手段】複数の光源手段から射出された複数の光束を偏向手段で偏向し、結像光学系によって該複数の光束を異なる被走査面上に導光し、該被走査面上を該偏向手段の駆動により光走査する走査光学装置において、副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、該偏向手段で偏向された複数の光束のうち該偏向手段に距離的に一番近い被走査面を光走査する光束Ｅ２は、順に第１、第２の反射手段を介して該被走査面に導光されており、該偏向手段と第１の反射手段との間の空間内に該第２の反射手段が配置されており、該第２の反射手段と該被走査面との間の空間内に該第１の反射手段が配置されており、該光束Ｅ２は空間内で交差していること。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査光学系及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に複数の光源手段から射出した複数の光束を偏向手段としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する結像光学系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、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やデジタル複写機、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。
【０００２】
【従来の技術】
従来の走査光学系の構成及び光学的作用について図４〜図５を用いて説明する。
【０００３】
図４は走査光学系の副走査断面図である。同図においては偏向手段としてのポリゴンミラー２８に対して２つの走査グループＳ１，Ｓ２が左右対称で構成されており、その２つの走査グループＳ１，Ｓ２の光学的作用は同一の為、以下図面上、右半分の走査グループＳ１に対して説明する。
【０００４】
同図における走査光学系は画像情報に基づいて射出した複数の光束を偏向走査するポリゴンミラー２８、光束を等速走査および感光ドラム上でスポット結像させる第１、第２の２枚のｆθレンズ２９、３０、光束を所定の方向へ反射する複数の反射ミラー３１ａ〜３１ｄ、走査光学部を埃から保護するための防塵ガラス３２を経て感光ドラム２０ａ，２０ｂ面へ各々導光し、該感光ドラム２０ａ，２０ｂ面上で静電潜像を形成する。
【０００５】
近年、走査光学系は、画像形成装置のコンパクト化に伴い、図４に示すように１台のポリゴンミラー（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成ってきた。この方式はポリゴンミラーのそれぞれ対向面に複数の光束を照射する２つの走査グループＳ１，Ｓ２を有している。
【０００６】
２つの走査グループＳ１，Ｓ２はポリゴンミラー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２つの光束Ｅ１，Ｅ２をそれぞれ感光ドラム２０ａ，２０ｂ上に結像させるため第１、第２の２枚のｆθレンズ２９、３０を設けている。第１、第２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で製造される。
【０００７】
上下２光路の走査光学系では、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あり、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。この為、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。
【０００８】
これに対し図５に示すように薄型化したポリゴンミラーを使用した斜入射方式の走査光学系（以下「斜入射走査光学系」と称す。）が知られている。
【０００９】
この方式は副走査断面内でポリゴンミラー３３に対して各光束をそれぞれ異なる角度で入射させることにより、該ポリゴンミラー３３を薄型化させている。各光束Ｅ１，Ｅ２はポリゴンミラー３３の偏向面で偏向された後に共通の第１、第２のｆθレンズ３５、３６を通過し、それぞれ２枚の反射ミラー３４ａ，３４ｃ（３４ｄ，３４ｆ）とその間に設けた１枚の凹面ミラー３４ｂ（３４ｅ）を介して感光ドラム２０ａ（２０ｂ）に導かれる。
【００１０】
またその光束Ｅ１，Ｅ２の光路の分離は光路の途中に配置された反射ミラー３４ｄで行なわれる。反射ミラー３４ｄで図中下側を偏向走査する光束Ｅ２を、上側を偏向走査する光束Ｅ１と交差するように図中上部方向へ反射させ、それぞれの光束Ｅ１，Ｅ２を光学箱３９上部に配置された反射ミラー３４ｃ、３４ｆで反射させ、感光ドラム２０ａ、２０ｂ上へ導く。
【００１１】
このように各光束Ｅ１，Ｅ２を感光ドラム２０ａ、２０ｂに導くため各光路では３枚の反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・３４ｄ，３４ｅ，３４ｆを使用している。
【００１２】
しかしながら上記の従来の走査光学系においては以下に示す課題を有する。
【００１３】
第１の課題は、感光ドラム２０ａ（２０ｂ）に光束を導くために非常に多くの反射ミラーを必要としている点である。図４では同一光路中に反射ミラー３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを３枚、図５でも同一光路中に反射ミラー３４ａ，３４ｂ，３４ｃ（３４ｄ、３４ｅ，３４ｆ）を３枚配置している。この結果、部品点数の増大によるコストアップや、ミラーを収納するスペースが必要になり、装置全体が大型化になってしまう。
【００１４】
これらの従来例に対し以下の方式の走査光学系が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。しかしながら特許文献１では複雑な形状の光路分離素子を必要としており、装置の製造が難しかった。また特許文献２では光束を光偏向器の上部を通過させるため装置の小型化を阻害してしまっていた。
【００１５】
第２の課題として、第１、第２の２枚のｆθレンズの配置に対して複数の反射ミラーの配置が十分考慮されていないことである。装置の製造誤差を考えると周知の如く反射光束はミラーの角度誤差に対して２倍の角度誤差を生じる。よって反射ミラーの枚数を安易に増やすと、その分光束の角度誤差を生じやすくなる。例えば図４の従来例では２枚のｆθレンズ２９、３０を通過した光束Ｅ２はその後の反射ミラー３１ｂ，３１ｃ，３１ｄで３度も反射されることで光束の進行方向に大きな角度誤差を持つことになる。この結果、感光ドラム２０ｂ上に光束が達する時には大きな位置誤差になってしまう。
【００１６】
同様に装置を使用している時に外乱要因（熱変形や振動など）でミラーの角度精度が狂うことがある。このときも感光ドラム面上の照射位置が変動することになり、カラー画像のレジストレーションがずれてしまう等の問題点となる。
【００１７】
更にこのような光路の誤差はｆθレンズの屈折力（パワー）と反射ミラーの配置関係を最適化しないと誤差が拡大されてしまうことがある。また図５のような斜入射走査光学系では副走査断面内の光束の進行方向が変わると、副走査方向の結像を司る凹面シリンダミラー３４ｂ、３４ｅに入射する光束の位置がずれてしまう。このとき斜入射走査光学系では収差が急激に悪化し、スポット結像状態の劣化や被走査面上の集光位置ズレが急激に進行してしまう。さらにｆθレンズと反射ミラーの配置関係が最適でないとコンパクトに収納することができず装置全体が大型化してしまう等の問題点がある。
【特許文献１】
特開２０００−３３００４９号公報
【特許文献２】
特開平２０００−１８０７５０号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は装置全体をコンパクトに構成し、かつ良好なる結像性能を発揮できる走査光学系及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の走査光学系は、
複数の光源手段から射出された複数の光束を偏向手段で偏向し、結像光学系によって該複数の光束を異なる被走査面上に導光し、該被走査面上を該偏向手段の駆動により光走査する走査光学系において、
副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、該偏向手段で偏向された複数の光束のうち該偏向手段に距離的に一番近い被走査面を光走査する光束Ｅ２は、順に少なくとも第１、第２の反射手段を介して該被走査面に導光されており、該偏向手段から第１の反射手段に導光される光束と第２の反射手段から該被走査面に導光される光束とが該投影面で交差していることを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１の走査光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）、図２は図１に示したポリゴンミラー周辺の拡大説明図である。
【００２１】
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。
【００２２】
本実施形態において複数の光源手段から射出された複数の光束は２つの走査グループＳ１，Ｓ２に分割されている。この２つの走査グループＳ１，Ｓ２は偏向手段としてのポリゴンミラー４に対して左右対称で構成されており、該２つの走査グループＳ１，Ｓ２の光学的作用は同一の為、以下図面上、右半分の走査グループＳ１に対して説明する。
【００２３】
図中、１ａ（１ｂ）は感光ドラムであり、導電体に感光層が塗布されており、光学箱９に収納された走査光学部から射出された光束により静電潜像を形成している。２ａ（２ｂ）は帯電器であり、感光ドラム１ａ（１ｂ）面上を所定の電位に帯電させている。３ａ（３ｂ）は現像器であり、感光ドラム１ａ（１ｂ）面上に摩擦帯電されたトナーで該感光ドラム１ａ（１ｂ）面上にトナー像を形成している。
【００２４】
４は偏向手段としての光偏向器であり、例えばポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モータ等の駆動手段（不図示）により一定速度で回転している。
【００２５】
本実施形態では副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、２つの光束は、ポリゴンミラー４の偏向面に互いに異なる入射角度で斜入射している（斜入射走査光学系）。
【００２６】
５は第１の結像手段としての第１の結像レンズであり、主に主走査方向に屈折力（パワー）を有するアナモフィック非球面レンズより成り、２以上の光束が入射する。この第１の結像レンズ５のレンズ面形状は既知の関数表現で示すことができる非球面形状である。副走査方向に対してはノンパワーもしくは略ノンパワーであり、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状より成っている。第１の結像レンズ５は入射した光束に対し主に主走査方向の結像及び等速走査を担当することになる。
【００２７】
また第１の結像レンズ５は副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、ポリゴンミラー４と後述する第１の反射ミラー７ａとの間の空間内に配置されている。
【００２８】
６ａ、６ｂは各々第２の結像手段としての第２の結像レンズであり、主に副走査方向にパワーを持つアナモフィック非球面レンズより成っている。この第２の結像レンズ６ａ，６ｂは各々主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズより成り、主走査方向の形状は第１の結像レンズ５と同様、パワーを有するアナモフィック非球面レンズより成っており、レンズ面形状は既知の関数表現で示すことができる非球面形状である。主走査方向に対しては略ノンパワーである。第２の結像レンズ６ａ、６ｂは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当することになる。
【００２９】
また第２の結像レンズ６ａ、６ｂは副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、第１の反射ミラー７ａと第２の反射ミラー７ｂとの間の空間内に配置されている。
【００３０】
本実施形態では第１の結像レンズ５と第２の結像レンズ６ａで第１の結像光学系を構成しており、また第１の結像レンズ５と第２の結像レンズｂで第２の結像光学系を構成している。第１、第２の結像光学系は各々ポリゴンミラー４によって反射偏向された画像情報に基づく光束Ｅ１，Ｅ２を被走査面としての感光ドラム１ａ，１ｂ面上に結像させ、かつ副走査断面内においてポリゴンミラー４の偏向面と感光ドラム１ａ，１ｂ面上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。
【００３１】
７ａ，７ｂは各々順に第１、第２の反射手段としての第１、第２の反射ミラーであり、光束Ｅ２の光路中に設けられており、光束を所定の方向へ反射させている。７ｃは第３の反射手段としての第３の反射ミラーであり、光束Ｅ２の光路中に設けられており、光束を所定の方向へ反射させている。本実施形態では副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、ポリゴンミラー４で偏向された２つの光束のうち該ポリゴンミラー４に距離的に一番近い感光ドラム面１ｂを光走査する光束Ｅ２を順に第１、第２の反射ミラー７ａ，７ｂを介して該感光ドラム面１ｂに導光しており、該ポリゴンミラー４と該第１の反射ミラー７ａとの間の空間内に該第２の反射ミラー７ｂを配置しており、該第２の反射ミラー７ｂと該感光ドラム面１ｂとの間の空間内に該第１の反射ミラー７ａを配置しており、該光束Ｅ２は空間内で交差している。
【００３２】
また副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、第１の反射ミラー７ａはポリゴンミラー４で偏向された２つの光束Ｅ１，Ｅ２を２つの光路に分離しており、また入射光束Ｅ２を感光ドラム面１ａ，１ｂと反対側に反射させている。
【００３３】
８ａ，８ｂは各々クリーナーであり、感光ドラム１ａ，１ｂ面上に残ったトナーを清掃している。９は光学箱であり、走査光学部の各部品を格納している。
【００３４】
本実施形態では感光ドラムの下部に走査光学部を配置しており、該走査光学部は１つのポリゴンミラー４に対して両側にそれぞれ２本の光束を入射させ、各々の対応する感光ドラム面上に光束Ｅ１〜Ｅ４を導光して、カラー画像を高速に印字している。
【００３５】
また上記２つの走査グループＳ１，Ｓ２はポリゴンミラー４に入射する２つの光束の副走査断面内での入射角度が，該ポリゴンミラー４の偏向面の垂線に対して略対称と成るように構成している。
【００３６】
本実施形態における走査光学系は上記の如く斜入射走査光学系である。斜入射走査光学系とは図２に示すよう副走査断面（紙面に対して平行な面）内で、ポリゴンミラー４の回転軸に垂直な面（主走査断面）に対し斜め方向から光束を入射させる光学系である。このように斜め入射させることで、複数の光束はポリゴンミラー４を射出した後方で上下の各光路を分離しやすくすることができる。
【００３７】
次に本実施形態において副走査断面内に各要素と各光束とを投影したときの各要素の配置位置及び光学的作用について説明する。
【００３８】
本実施形態においてポリゴンミラー４に光束を入射させる２つの入射光学系（不図示）は副走査断面内において上下に並べられ、ポリゴンミラー４の偏向面上に主走査断面に対して所望の角度±θで２つの光束が入射するように主走査断面内に対して対称な構成より成っている。この２つの入射光学系は２つの光束が偏向面近傍で焦線を結ぶようにシリンドリカルレンズ等を含む構成より成っている。
【００３９】
２つの入射光学系からポリゴンミラー４の偏向面に入射した２つの光束Ｅ１，Ｅ２は主走査断面内に対して角度±θをもって反射され、偏向走査される。その後、２つの光束Ｅ１，Ｅ２は共通の第１の結像レンズ５に入射する。第１の結像レンズ５を通過した２つの光束Ｅ１，Ｅ２は第１の反射ミラー７ａにより各光路に分離される。第１の反射ミラー７ａによって反射された光束Ｅ２は第２の結像レンズ６ｂを通過後、第２の反射ミラー７ｂによって図面上、上方に反射し、空間内で自身の光路と交差する。第１、第２の反射ミラー７ａ，７ｂで折り返されることで別の光束Ｅ１の光路と２回交差して感光ドラム１ｂに達する。
【００４０】
一方、光束Ｅ１の光路では第１の結像レンズ５を通過した光束Ｅ１は第１の反射ミラー７ａの脇を通過し、光束Ｅ２と光路が分離される。そして光束Ｅ１は第２の結像レンズ６ａを通過後、第３の反射ミラー７ｃによって図面上、上方に反射し、感光ドラム１ａに達する。
【００４１】
本実施形態における第１の結像レンズ５は２つの光束Ｅ１，Ｅ２で共用され、第２の結像レンズ６ａ，６ｂは光束Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ用いられる。光束Ｅ２の光路では、第１の反射ミラー７ａは、図１で感光ドラム１ｂに向かう光路より右、即ちポリゴンミラー４とは反対の方向に設けられている。また第１の反射ミラー７ａは図１の上下方向において、ポリゴンミラー４よりも感光ドラム１ａ，１ｂ側に設けられている。即ち、第２の反射ミラー７ｂと感光ドラム１ａ，１ｂとの間の空間内に設けられている。また第１の反射ミラー７に入射した光束Ｅ２は感光ドラム１ａ，１ｂから離れる方向（感光ドラム１ａ，１ｂと反対方向）、かつポリゴンミラー４に近付く方向に反射される。
【００４２】
第２の反射ミラー７ｂは図１に示すようにポリゴンミラー４と第１の反射ミラー７ａとの間の空間内に設けられており、入射した光束Ｅ２を感光ドラム１ｂに向けて反射する構成より成っている。この構成により、光路を空間的にオーバーラップして利用することができ、またミラーの使用枚数を従来の装置より減少させて装置全体をコンパクトに構成している。
【００４３】
また本実施形態では第１の反射ミラー７ａと第２の反射ミラー７ｂとの間に第２の結像レンズ６ｂを設けたことにより、第１の反射ミラー７ａと第２の反射ミラー７ｂとの間に生じた空間を有効に使うことができ、これにより装置全体をコンパクトに構成している。
【００４４】
本実施形態において光束Ｅ２の光路では第２の結像レンズ６ｂの前側に第１の反射ミラー７ａ、後側に第２の反射ミラー７ｂが各々１枚ずつ設けられ、第２の結像レンズ６ｂの前後の反射ミラーの数は同じである。また光束Ｅ１の光路では第２の結像レンズ６ａの後側のみに第３の反射ミラー７ｃを設けている。
【００４５】
つまり光束Ｅ１、Ｅ２の光路ともに第２の結像レンズ６ａ，６ｂの前側の反射ミラーの数が、後側の反射ミラーの数より多くない構成としている。
【００４６】
このように構成することにより、装置の製造時や装置使用時に外乱要因（熱変形や振動など）でミラーの角度精度が狂った場合でも、反射光束の角度誤差を低減できる。よって装置の製造時や装置使用時に、感光ドラム上の照射位置が変動することや、収差が急激に悪化し、スポット結像状態の劣化することを低減し、良好なる結像性能を発揮できる。
【００４７】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２の走査光学系の副走査方向の要部断面図（副走断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００４８】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点は光束Ｅ１の光路中に反射ミラーを２枚設けたことである。その他の構成および光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００４９】
即ち、同図において７ｄ，７ｅは各々順に第３、第４の反射手段としての第３、第４の反射ミラーであり、光束を所定の方向へ反射させている。
【００５０】
本実施形態においても前述の実施形態１と同様にポリゴンミラーに対して２つの走査グループＳ１，Ｓ２が左右対称で構成されており、その２つの走査グループＳ１，Ｓ２の光学的作用は同一の為、以下図面上、右半分の走査グループＳ１に対して説明する。
【００５１】
次に本実施形態において副走査断面内に各要素と各光束とを投影したときの各要素の配置位置及び光学的作用について説明する。
【００５２】
本実施形態における光束Ｅ２の光路での各要素の配置位置及び光学的作用は前述の実施形態１と同様である。
【００５３】
光束Ｅ１の光路では、第１の結像レンズ５を通過した２つの光束Ｅ１，Ｅ２の片方の光束Ｅ１が、第１の反射ミラー７ａの脇を通過し、光束Ｅ２と光路が分離される。第３の反射ミラー７ｄは図３で感光ドラム１ａより右、すなわちポリゴンミラー４とは反対の方向に設けられている。また第３の反射ミラー７ｄは図３の図面上、上下方向において、ポリゴンミラー４よりも感光ドラム１ａ，１ｂ側に設けられている。この第３の反射ミラー７ｄにより光束Ｅ１は感光ドラム１ａ，１ｂから離れる方向（感光ドラム１ａ，１ｂと反対方向）、かつポリゴンミラー４に近付く方向に反射される。
【００５４】
また第４の反射ミラー７ｅは図３に示すようにポリゴンミラー４と第３の反射ミラー７ｄとの間の空間内に設けられており、入射した光束Ｅ１を感光ドラム１ａに向けて反射する構成と成っている。この構成により、光路を空間的にオーバーラップして利用できたり、またミラーの使用枚数を従来の装置より減少させて、コンパクトな構成にしている。
【００５５】
また本実施形態では第３の反射ミラー７ｄと第４の反射ミラー７ｅとの間に第２の結像レンズ６ａを設けている。このように構成することで、第３の反射ミラー７ｄと第４の反射ミラー７ｅとの間に生じた空間を有効に使うことができ、これにより装置全体をコンパクトに構成できる。
【００５６】
光束Ｅ２の光路では実施形態１と同様に第２の結像レンズ６ｂの前側に第１の反射ミラー７ａ、後側に第２の反射ミラー７ｂを各々１枚ずつ設け、第２の結像レンズ６ｂの前後の反射ミラーの数を同じにしている。また光束Ｅ１の光路でも第２の結像レンズ６ａの前側に第３の反射ミラー７ｄ、後側に第４の反射のミラー７ｅを各々１枚ずつ設け、第２の結像レンズ６ａの前後の反射ミラーの数を同じにしている。
【００５７】
つまり光束Ｅ１、Ｅ２の光路ともに第２の結像レンズ６ａ，６ｂの前側の反射ミラーの数が、該第２の結像レンズ６ａ，６ｂの後側の反射ミラーの数と同じ構成としている。
【００５８】
このように構成することで、前述の実施形態１と同様に装置の製造時や装置使用時に外乱要因（熱変形や振動など）でミラーの角度精度が狂った場合でも、反射光束の角度誤差を低減できる。よって、装置の製造時や装置使用時に、感光ドラム上の照射位置が変動することや、収差が急激に悪化し、スポット結像状態の劣化することを低減し、良好なる結像性能を発揮できる。
【００５９】
本発明の第１の結像手段５、第２の結像手段６ａ、６ｂは結像レンズに限定されない。第１の結像手段５、第２の結像手段６ａ、６ｂは回折光学素子、パワーを有する反射ミラーでも良い。
【００６０】
また、実施形態１、２では、４つの感光ドラムに導光する光束は、各々１本ずつであるが、各々２本以上の複数本ずつでも良い。例えば、本発明は、ポリゴンミラー４に入射する光束を８本とし、４つの感光ドラムに２本ずつ光束を導光する構成にも適用できる。その際、モノリシックマルチビーム光源や、マルチビーム合成系、等が用いられる。
【００６１】
近年、高速走査が求められている。１つの感光ドラムに導光される光束の本数が増えれば増える程、ｆθレンズと反射ミラーの配置関係が最適でないとコンパクトに収納することができず装置全体が大型化してしまう等の問題点顕著となるので、本発明は、１つの感光ドラムに導光される光束の本数が４本以上となるタンデムタイプのカラー画像形成装置で特に効果が得られる。
【００６２】
［カラー画像形成装置］
図６は本発明の実施態様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、像担持体である複数の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。
【００６３】
図６において、９０はカラー画像形成装置、４１は実施形態１、２に示したいずれかの構成を有する走査光学系、５１，５２，５３，５４は各々像担持体としての感光ドラム、６１，６２，６３，６４は各々現像器、８１は搬送ベルトである。
【００６４】
図６において、カラー画像形成装置９０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器８２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８３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、それぞれ走査光学系４１に入力される。そして、走査光学系４１からは、各画像データに応じて変調された光ビーム７１，７２，７３，７４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム５１，５２，５３，５４の感光面が主走査方向に走査される。
【００６５】
本実施態様における画像形成装置はＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色が平行して感光ドラム５１，５２，５３，５４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。
【００６６】
本実施態様における画像形成装置は上述の如く走査光学系４１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５１，５２，５３，５４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。
【００６７】
前記外部機器８２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９０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【００６８】
［本発明の実施態様］
本発明の様々な例と実施形態が示され説明されたが、当業者であれば、本発明の趣旨と範囲は本明細書内の特定の説明と図に限定されるのではなく、本願特許請求の範囲に全て述べられた様々の修正と変更に及ぶことが理解されるであろう。
【００６９】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００７０】
［実施態様１］
複数の光源手段から射出された複数の光束を偏向手段で偏向し、結像光学系によって該複数の光束を異なる被走査面上に導光し、該被走査面上を該偏向手段の駆動により光走査する走査光学系において、
副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、該偏向手段で偏向された複数の光束のうち該偏向手段に距離的に一番近い被走査面を光走査する光束Ｅ２は、順に第１、第２の反射手段を介して該被走査面に導光されており、該偏向手段と第１の反射手段との間の空間内に該第２の反射手段が配置されており、該第２の反射手段と該被走査面との間の空間内に該第１の反射手段が配置されており、該光束Ｅ２は空間内で交差していることを特徴とする走査光学系。
【００７１】
［実施態様２］
副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、前記光束Ｅ２は、前記偏向手段で偏向される複数の光束のうちの他の光束のうちの少なくとも１つの光束と交差することを特徴とする実施態様１記載の走査光学系。
【００７２】
［実施態様３］
副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、前記複数の光束は、前記偏向手段の偏向面に斜入射しており、該偏向手段で偏向された複数の光束は前記第１の反射手段によって複数の光路に分離されていることを特徴とする実施態様１記載の走査光学系。
【００７３】
［実施態様４］
副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、前記複数の光束は、前記偏向手段の偏向面に互いに異なる入射角度で入射しており、前記結像光学系からの光束は順に主走査方向にパワーを有する第１の結像手段と、副走査方向にパワーを持つ第２の結像手段を通過しており、該偏向手段と前記第１の反射手段との間の空間内に該第１の結像手段が配置されていることを特徴とする実施態様１、２又は３記載の走査光学系。
【００７４】
［実施態様５］
前記第１の結像手段は複数の光束で共有するように配置されており、前記第２の結像手段は各光束ごとに配置されていることを特徴とする実施態様４記載の走査光学系。
【００７５】
［実施態様６］
前記第１の結像手段から前記第２の結像手段に至る光路中に位置する反射手段の数は、該第２の結像手段から前記被走査面に至る光路中に位置する反射手段の数より少ない、もしくは等しいことを特徴とする実施態様４又は５記載の走査光学系。
【００７６】
つまり、図１において、光束Ｅ２は、第１の反射ミラー７ａと第２の反射ミラー７ｂの２枚のミラーで反射されて感光ドラム１ｂに導光される。光束Ｅ１は、第３の反射ミラー７ｃの１枚のミラーで反射されて感光ドラム１ａに導光される。
【００７７】
本発明では、感光ドラム１ｂに導光される光束Ｅ２は、３枚の反射ミラーで反射され、感光ドラム１ａに導光される光束Ｅ１は、２枚の反射ミラーで反射される形態にも適用できる。光束Ｅ２が反射される反射ミラーの数が光束Ｅ１が反射される反射ミラーの数より多ければ、コンパクト化は達成される。
【００７８】
［実施態様７］
前記複数の光源手段から射出された複数の光束は２つの走査グループに分割されており、該各走査グループは２以上の光束が入射する第１の結像手段を有し、各走査グループでは前記偏向手段に入射する複数の光束の副走査断面内での入射角度が該偏向手段の偏向面の垂線に対して略対称であることを特徴とする実施態様１、２又は３記載の走査光学系。
【００７９】
［実施態様８］
前記第１の反射手段は入射光束を前記被走査面と反対側に反射させていることを特徴とする実施態様１乃至７の何れか１項に記載の走査光学系。
【００８０】
［実施態様９］
実施態様１乃至８のいずれか１項に記載の走査光学系の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とする画像形成装置。
【００８１】
［実施態様１０］
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して走査光学系に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする実施態様９の画像形成装置。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く単一の偏向手段で偏向された複数の光束の光路を空間的にオーバーラップさせることにより、ミラーの使用枚数を従来の装置に比して減少させることができ、これによりコンパクトな走査光学系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。
【００８３】
さらに本発明によれば前述の如く第２の結像手段の前側の反射手段の数を後側の反射手段の数より少なく、もしくは同じにすることにより、装置の製造時や装置使用時に外乱要因（熱変形や振動など）でミラーの角度精度が狂った場合でも、反射光束の角度誤差を低減でき、これにより装置の製造時や装置使用時に感光ドラム上の照射位置が変動することや、収差が急激に悪化しスポット結像状態の劣化することを低減し、良好なる結像性能を発揮できる走査光学系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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の副走査断面図
【図２】図１の主要部分の拡大説明図
【図３】本発明の実施形態２の副走査断面図
【図４】従来の走査光学系の要部断面図
【図５】従来の走査光学系の要部断面図
【図６】本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 感光ドラム
２ａ，２ｂ 帯電器
３ａ，３ｂ 現像器
４ 偏向手段（ポリゴンミラー）
５ 第１の結像手段（ｆθレンズ）
６ａ，６ｂ 第２の結像手段（ｆθレンズ）
７ａ 第１の反射ミラー
７ｂ 第２の反射ミラー
７ｃ、７ｄ 第３の反射ミラー
７ｅ 第４の反射ミラー
８ａ，８ｂ クリーナー
９ 光学箱
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 光束
４１ 走査光学系
５１，５２，５３，５４ 像担持体（感光ドラム）
６１，６２，６３，６４ 現像器
７１，７２，７３，７４ レーザ光束
８１ 搬送ベルト
８２ 外部機器
８３ プリンタコントローラ
９０ カラー画像形成装置

Claims (1)

1. 複数の光源手段から射出された複数の光束を偏向手段で偏向し、結像光学系によって該複数の光束を異なる被走査面上に導光し、該被走査面上を該偏向手段の駆動により光走査する走査光学系において、
   副走査断面内に各要素と各光束を投影したとき、該偏向手段で偏向された複数の光束のうち該偏向手段に距離的に一番近い被走査面を光走査する光束Ｅ２は、順に少なくとも第１、第２の反射手段を介して該被走査面に導光されており、該偏向手段から第１の反射手段に導光される光束と第２の反射手段から該被走査面に導光される光束とが該投影面で交差していることを特徴とする走査光学系。

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