JP2005153347A - 光走査装置と画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査光学系の光路長を長くすることなく、また、感光体の間隔によらない高速機でも低速機でも共通に用いることができ、色ずれを低減することができる光走査装置と画像形成装置を得る。
【解決手段】複数の光ビームを射出する光学ハウジングＡ，Ｂを備えた光走査装置であって、光学ハウジングＡ，Ｂのそれぞれには、画像信号に基づき変調駆動される光源と、光源からの光ビームを偏向する偏向反射面を備えた光偏向手段５と、光偏向手段５により偏向された光ビームを被走査面７上に集光するための走査光学系とが保持され、光学ハウジングＡ，Ｂから射出される複数の光ビームが被走査面７上を走査する方向は、同一であり、光学ハウジングＡ，Ｂは、熱的に遮断されるように配備されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリなどの画像形成装置、およびこれら画像形成装置に適用可能な光走査装置に関するものである。

従来、光源装置からの光ビームを回転多面鏡により偏向させ、偏向された光ビームを回転多面鏡以降に配設された走査光学系により被走査面に向けて集光させることで、被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する光走査装置は、レーザプリンタや光プロッタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に関連して広く知られている。
被走査面の実体をなすものは光導電性を有する感光性の像担持体であるが、例えば、４つの像担持体を転写紙の搬送方向に配列し、これらの各像担持体に対応した複数の光源装置から射出された光ビームを１つの回転多面鏡で偏向し、各像担持体に対応する複数の走査光学系により各像担持体に同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）などの各々異なる色の現像剤で可視化したのち、これらの可視像を同一の転写紙に順次重ね合わせ転写し定着することで、カラー画像を得ることができる。

このように、光走査装置と像担持体の組み合わせを２組以上用いてカラー画像を得るようにした画像形成装置は「タンデム式画像形成装置」として知られている（例えば、特許文献１，２，３，４参照。）。このようなタンデム式画像形成装置の具体的な実施例として、前記の如く複数の像担持体を走査する光ビームを１つの回転多面鏡で共有させ偏向する方式のものが開示されている。
文献２，３に記載の方式は、共有された１つの回転多面鏡の対向する面に向けて光ビームを入射させ、各々対応する走査光学系により被走査面に導かれるタイプである（以下、「対向走査方式」という）。
文献４に記載の方式は、共有された１つの回転多面鏡の同一位相面に向けて光ビームを入射させ、対応する走査光学系により被走査面に導かれるタイプである（以下、「片側走査方式」という）。

これら「対向走査方式」や「片側走査方式」など、各色で回転多面鏡を共有させるカラー画像形成装置においては、各色で同一な走査光学系を用いるため、回転多面鏡の偏向反射面と被走査面までの光路長は当然同じである。そこで、前記カラー画像形成装置の場合、転写紙の搬送方向に並んだ被走査面となる像担持体と回転多面鏡の光路長を各色で一致させつつ、実際の装置の中にレイアウトするために、光路中に折返しミラーを配設し、各像担持体の同一の位置に同一の角度で光ビームが入射するように設定している。このとき、装置の小型化のために回転多面鏡やその他の光学素子を保持、固定している光学ハウジングの小型化が重要であり、限られたスペースで光路を適切に設定し各色の光路長を一致させる必要がある。

回転多面鏡を共有させる「対向走査方式」や「片側走査方式」は、搭載する走査光学系を様々な機種で展開する場合に、転写紙の搬送方向に並んだ像担持体の間隔に対する自由度が小さい。特に、前記感光体の間隔が長くなる場合の対応が難しいという問題がある。
例えば、高速機の場合、像担持体の寿命を長くするためにその径を大きくすることが望ましい。像担持体の間隔は、取付誤差（偏心など）を考慮し、像担持体の径の整数倍のピッチで配置することが色ずれ低減に効果的であるため、その径が大きくなる高速機では、感光体の間隔もおのずと長くなる。
一方、低速機では、装置小型化に向け像担持体の径が小さいことが望ましく、その間隔は狭くなる。

高速機と低速機で、前記走査光学系を様々な機種に展開しようとした場合、回転多面鏡の偏向反射面から被走査面までの光路長は、高速機に合わせると低速機では光路長が長すぎて折返しミラーの枚数が多くなり、あるいは光路調整のためのスペースの確保が必要となるため装置が大型化してしまう。
また、光路長を長くすると、回転多面鏡で偏向する画角が狭くなり、主走査方向に同一な書込幅を得る場合、画周波数が大きくなり高密度書込への負担が大きくなる等の問題もある。この問題は、特に片側走査方式で顕著である。
逆に、低速機に合わせると、高速機では走査光学系の共役関係が崩れ成立しない。
もちろん、高速機用や低速機用というように光路長の異なる走査光学系を用いることで前記問題の解決は可能であるが、部品の共通化による低コスト化などの観点から好ましくない。

また、これとは別に「対向走査方式」の場合には、回転多面鏡の回転に伴う熱の拡散によって、光学ハウジング内に温度の分布を発生させ、それが光学性能の劣化を引き起こす問題がある。この温度分布の問題は、「片側走査方式」でも発生するが、「対向走査方式」の場合、共有された１つの回転多面鏡の対向する面に向けて光ビームを入射させるため、対向して配置された走査光学系に対して温度分布が非対称になる。そのため被走査面の光スポットのずれ方向も逆となり、色ずれが目立つようになる。一方、「片側走査方式」の場合、走査光学系は回転多面鏡に対して同じ側にあるので、温度分布に対する影響も同一であり、被走査面の光スポットのずれ方が同じとなるため色ずれとしては目立たない。

ところで、像担持体の間隔によらず、共通の走査光学系を用いることが可能な画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献５参照。）。この方式は、光源、回転多面鏡、走査光学系といったそれぞれの光学素子を保持する光学ハウジングを各色毎に配設した方式である。

しかしながら、本方式では全ての光学素子、回転多面鏡、光学ハウジングが、像担持体と同じ数だけ必要となりコスト高となる。更に、機械本体の小型化に向かない。また、小型化のためには回転多面鏡と走査光学系の距離を短くし、走査光学系から感光体までの距離を長く取った方が好ましいが、走査光学系の副走査方向の結像横倍率が拡大系となり、各光学素子の部品ばらつき、組付ばらつきによる光学性能の劣化が大きく、安定した光学性能の実現が困難である。さらに、近年カラー画像の高画質化が求められており、タンデム式画像形成装置においては、各色の色ずれ低減が重要課題となっている。
特許第２７２５０６７号明細書 特開平９−１２７４４３号公報 特開２００１−３５０１１０号公報 特開２００１−３３７２０号公報 特開２００３−１８６５号公報

本発明は、上記問題点を解決するもので、走査光学系の光路長を長くすることなく、また、感光体の間隔によらない高速機でも低速機でも共通に用いることができ、色ずれを低減することができる光走査装置と画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、複数の光ビームを射出する光学ハウジングを複数備えた光走査装置であって、複数の光学ハウジングのそれぞれには、画像信号に基づき変調駆動される光源と、光源からの光ビームを偏向する偏向反射面を備えた光偏向手段と、光偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に集光するための走査光学系とが保持され、光学ハウジングから射出される複数の光ビームが被走査面上を走査する方向は、同一であり、複数の光学ハウジングは、熱的に遮断されるように配備されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の光学ハウジングは、主走査平面上に並列に配備されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の光学ハウジングは、副走査平面上に並列に配備されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、走査光学系は複数のレンズで構成され、複数のレンズのうち、光偏向器の最も近くに配置されたレンズは樹脂製であり、樹脂製のレンズは、光偏向器の同一位相面で反射された光束の一部もしくは全部で共有され、樹脂製のレンズは、主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向にゼロもしくはゼロに近いパワーを有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、光源は、複数の発光点を持つことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、光書込装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項７記載の発明において、像担持体の数は２つであり、像担持体のそれぞれは、２つの光学ハウジングに対応して走査されることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、光書込装置を構成する光学ハウジング内の光偏向器は、転写紙の搬送される方向に対して上流側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、走査光学系の光路長を長くすることなく、また感光体の間隔によらず高速機でも低速機でも共通に用いることができ、色ずれを低減することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる光走査装置と画像形成装置の実施の形態について説明する。

先ず、本発明にかかる光走査装置の実施の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す光学配置図であり、光走査装置に搭載される光学系の一例を示している。光走査装置は、光源から出射された光ビーム（光束）を被走査面（感光体ドラムの表面）上に光スポットとして走査する装置であり、画像信号に基づき変調駆動される光源１と、光源１からの光ビームを偏向する偏向反射面を備えた光偏向器５と、光源１からの光束をカップリングするカップリングレンズ２と、カップリングレンズ２からの光束の幅を規制する開口絞り３と、カップリングレンズ２からの光束を光偏向器５に導くシリンドリカルレンズ４と、光偏向器５により偏向された光ビームを被走査面７上に集光するための走査光学系６とを有してなる。

ここで、被走査面７上を光ビーム束が走査する方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。
また、カップリングレンズ２を第１光学系、シリンドリカルレンズを第２光学系、走査光学系６を第３光学系とする。第３光学系である走査光学系６は２枚の走査レンズ６−ａ，６−ｂで構成されるｆθ光学系である。
さらに、光偏向手段である光偏向器５は、回転多面鏡（ポリゴンミラー）である。

光源１は、半導体レーザである。なお、図１に示した光走査装置はシングルビーム方式であるが、光源として、複数の発光点を持つ半導体レーザアレイ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ：ＬＤＡ）や、複数の半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）からの光束をプリズム等でビーム合成するマルチビーム方式としてもよい。マルチビーム方式とすれば、よく知られているように回転多面鏡の回転数を小さく抑えつつ、低消費電力で光走査の高速化や高密度化へ展開するのに有利である。

光走査装置による光走査の方法は、以下のとおりである。
半導体レーザ１は、画像信号に基づき変調駆動されて発散光束を射出する。半導体レーザ１から出射された光束は、カップリングレンズ２により以降の光学系に適したビーム形態にカップリングされる。カップリングされた光束は、実質的な平行光束である。カップリングレンズ２によりカップリングされた光束は、被走査面７上で所望の光スポットが得られるよう開口絞り３により光束幅を規制された後にシリンドリカルレンズ４に入射し、シリンドリカルレンズ４の作用により回転多面鏡５の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線状に集光される。回転多面鏡５は、図示しないモータにより略等速に回転していて、シリンドリカルレンズ４からの入射光束を等角速度的に偏向する。回転多面鏡５で偏向された光束は、走査レンズ６−ａ，６−ｂの作用により集束性の光束となって被走査面７上に集光されてビームスポットとして結像し、また、走査レンズ６−ａ，６−ｂが有するｆθ機能によって、略等速的に被走査面７上を光走査される。

光走査装置を構成する光学ハウジングについて説明する。
光走査装置は、２つの同じ光学ハウジングから構成されていて、各光学ハウジングには、前述の、光源と、光偏向器と、走査光学系とが保持されている。２つの光学ハウジングは、主走査平面上に並列に配備してもよく、あるいは副走査平面上に並列に配備してもよい。ここで、主走査平面とは回転多面鏡の偏向によって張られる平面であり、副走査平面とは主走査平面に対して垂直な平面である。
光走査装置を構成する２つの光学ハウジングは、熱的に遮断されるように別体で構成されていて、回転多面鏡５の回転により発生する光学ハウジング内の熱が他の光学ハウジングに影響しないようになっている。
なお、光学ハウジングは、図２に示すように、図１に示した光学系を副走査方向に２つ重ねて構成されている。また、各光学ハウジングは、後述する光学ハウジング内の温度分布の非対称性による色ずれを改善するために、２つの光学ハウジングから射出される複数の光束が被走査面を走査する方向が同一となるように構成されている。

図３は、光走査装置を構成する２つの光学ハウジングＡ，Ｂを主走査平面上に並列に配備する場合の光学ハウジングの配置例を示す光走査装置の模式図である。（ａ）に示す配置の場合、回転多面鏡５の回転に伴う光学ハウジング内の気流は、光学ハウジングＡでは矢印１０，Ｂでは矢印１１の方向であり、各光学ハウジングで同じである。一方、（ｂ）に示す配置の場合、回転多面鏡５の回転に伴う光学ハウジング内の気流は、光学ハウジングＡでは矢印１０，Ｂでは矢印１１の方向であり、各光学ハウジングで逆である。
各光学ハウジング内の気流の方向が逆となる（ｂ）の場合、各光学ハウジング間で温度分布の非対称性を生ずる。一方、各光学ハウジング内の気流の方向が同じとなる（ａ）の場合、各ハウジング間で温度分布の非対称性は生じない。よって、光学ハウジング内で温度分布が生じた場合であっても、２つの光学ハウジングで温度分布の非対称性が生じない（ａ）に示すように並列させて配置することが好ましい。

なお、図３（ｂ）に示した配置の場合に、回転多面鏡５の回転方向を光学ハウジングＡ，Ｂで逆にすれば、温度分布の非対称性は改善される。しかし、この方法では２つの光学ハウジングに用いられる回転多面鏡は別のものを用意することになるため、コスト的には好ましくない。

また、図４は、光走査装置を構成する２つの光学ハウジングを副走査平面上に並列に配備した場合の模式図である。２つの光学ハウジングを副走査平面上に並列に配備した場合も、回転多面鏡５の回転に伴う各光学ハウジング内の気流と各光学ハウジング間の温度分布の関係は、図３に示した主走査平面上に並列に配備した場合と同様である。

次に、本発明にかかる光走査装置が従来の「片側走査方式」や「対向走査方式」を採用する光走査装置に比べてレイアウト性が優れている点について説明する。
図５は、回転多面鏡により偏向された光束の光路を示す回転多面鏡以降の光走査装置の副走査断面図であり、（ａ）は従来の片側走査方式、（ｂ）は本発明にかかる光走査装置を示す。

図５（ａ）に示す従来の「片側走査方式」では、４つの感光体７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに到達する光束は、１つの回転多面鏡５を共有するため、回転多面鏡５から最も離れた感光体７ｄに向かう光路長は必然的に長くなる。そして、この光路長は感光体７ａに向かう光束でも保つ必要があり、図示した例では２つの折返しミラーを用いて光路を屈曲させるようにレイアウトしている。
ここで、高速機のように感光体の径が大きい場合、感光体７ａ〜７ｄの間隔は大きくなるので、光路長が長くなる「片側走査方式」でもレイアウトは比較的容易だが、低速機のように感光体の径が小さくなると、感光体７ａ〜７ｄの間隔は小さくなり、光路長を保ちつつレイアウトするのは非常に困難である。つまり、「片側走査方式」では、光走査装置を低速機及び高速機で共通に展開することは実質的に不可能となる。

一方、本発明の方式の場合、図５（ｂ）に示すように、各光学ハウジングにおいて２つの感光体へ到達する光束を１つの回転多面鏡５で共有するため、その光路長は「片側走査方式」よりも短くて済む。したがって、感光体間隔に対する制約は、「片側走査方式」に比べて殆どないと言ってよい。また、光路長が短いということは、回転多面鏡５による画角が広くなることを意味し、画周波数の低減を図ることができる。これは高密度書込を狙う場合に有利である。

また、従来の「対向走査方式」であっても、「片側走査方式」と同様に光路長に対する自由度がない。例えば、「対向走査方式」を高速機に展開した場合、感光体間隔は広く取る必要がある。したがって、回転多面鏡５から最も離れた感光体７ａと７ｄの間隔は広く取る必要があるが、回転多面鏡は共有されているため、感光体間隔が広がるのに伴い光路長を長く設定せざるを得ない。

このように、１つの回転多面鏡を共有した方式では、光路長の設定に必ず無理が生じてしまう。しかし、本発明の光走査装置によれば、従来の「片側走査方式」及び「対向走査方式」に比べて感光体間隔の自由度は高くなり、高速機、低速機の光走査装置の展開が容易になる。

次に、本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる点を中心に説明する。
本実施の形態にかかる光走査装置は、図６に示すように、走査光学系６を構成する走査レンズ６−ａ，６−ｂのうち、回転多面鏡５の最も光路上近くに配置された走査レンズ６−ａは、回転多面鏡５の同一位相面で偏向（反射）された光束の一部もしくは全部で共有されるように構成されている。なお、走査レンズ６−ａは、主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向にゼロもしくはゼロに近いパワーを有する樹脂製のレンズである。

このような構成の場合、共有されたレンズは副走査方向に屈折力をほぼ持たないから、主走査断面形状は温度変化により副走査方向に変化しない。したがって、入射する光ビームが副走査方向にずれた場合であっても主走査方向の光学特性は全く変化せず、熱的な走査レンズの変形による影響、例えば色ずれや色味の変化の発生を低減することができる。
また、走査光学系を構成するレンズにおいて、回転多面鏡５の最も光路上近くに配置されたレンズの副走査方向における屈折力がほぼゼロであるため、被走査面の最も光路上近くに配置されたレンズが正の強い屈折率を持つことになる。この結果、走査光学系の副走査方向の横倍率は縮小系となり、部品の組み付け誤差や形状誤差などによる性能劣化を抑制することができる。
さらに、例えば、走査光学系を構成する走査レンズのうち、回転多面鏡の最も光路上近くに配置されたレンズの主走査方向の断面形状を非円弧形状としたり、その他の走査レンズの主走査方向の断面形状を非円弧形状とし、且つ、副走査方向の断面形状を円弧とし、その曲率を主走査方向の位置によって異ならせる特殊トロイダル面を用いることで、主走査方向、副走査方向共に像面湾曲を良好に補正することが可能である。

以上説明したように本発明にかかる光走査装置によれば、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向と副走査方向の像面湾曲を良好に補正して光スポットの安定性を実現することができる。
また、このようなタイプのレンズを用いる場合、成形精度の向上の点で「片側走査方式」より有利である。すなわち、回転多面鏡の光路上最も近くに配置された走査レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光束が共有して通過するため、副走査方向のレンズ高さ（厚み）は通常の走査レンズに比べて厚くなる。このレンズをプラスチックにて成形加工する場合、成形精度の向上や成形時間の短縮のために、レンズ体積の小さいことが要求される。「片側走査方式」では１つの走査レンズを４つの感光体を走査する光束で共有することになるため、必然的にその高さ方向は高くなり、レンズ体積は大きくなる。一方、本発明にかかる光走査装置の場合、その高さは半分でよいため、片側走査方式に比べて成形精度の向上に有利である。

次に、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態について説明する。
図７は本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図であり、カラー画像の光束出力に有利なタンデム型のレーザプリンタである。
画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）に対応する走査光学系５０Ｘ（Ｘ：Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、以下同じ。）を備えた光走査装置、各走査光学系に対応する感光体７Ｘ、搬送ベルト２０、定着装置１４、図示しない転写紙を備えた給紙カセット３０、排紙トレイ１５を有してなる。

搬送ベルト２０の上方には、光走査装置によって露光され静電潜像が形成される像担持体として円筒状に形成された光導電性の感光体が、搬送ベルト２０の移動方向の上流側からイエロー用（７Ｙ）、マゼンタ用（７Ｍ）、シアン用（７Ｃ）、ブラック用（７Ｋ）の順に配設されている。感光体７Ｘの径は、全て同一である。

感光体７Ｘの周囲には、帯電手段４０Ｘ、現像手段６０Ｘ、転写ローラ３０Ｘ、クリーニング装置８０Ｘなどの電子写真法（電子写真プロセス）にしたがうプロセス部材が順に配設されている。なお、帯電手段としては、コロナチャージャを用いることもできる。

搬送ベルト２０の周囲には、感光体７Ｘよりも転写紙搬送経路の上流側にレジストローラ９、ベルト帯電チャージャ１０が配設され、また、感光体７Ｘよりも転写紙搬送経路の下流側にベルト分離チャージャ１１、除電チャージャ１２、クリーニング装置１３などが順に配設されている。

このように、画像形成装置は、感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを各色毎に設定された被走査面とし、それぞれに対して走査光学系５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが１対１の対応関係で設けられている。ただし、走査レンズ６−ａは、マゼンタとイエローで共有すると共に、ブラックとシアンで共有する。

光走査装置は、感光体７Ｘに光書込を行う光書込装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行するもので、帯電手段４０Ｘで均一に帯電された感光体７Ｘの表面を走査して静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像手段６０Ｘにより反転現像され、感光体７Ｘ上にトナー画像が形成される。

転写紙を収納した給紙カセット３０は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図示のごとく画像形成装置の下部に水平方向に装着される。給紙カセット３０に収納された転写紙の最上位の１枚が図示しない給紙コロにより給紙され、給紙された転写紙は、その先端部がレジストローラ９に捕らえられる。レジストローラ９は、感光体７Ｘ上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙を転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙は、転写部においてトナー像と重ね合わせられ転写ローラ３０Ｘの作用により、トナー画像を静電転写される。

トナー画像を転写された転写紙は定着装置１４へ送られ、定着装置１４においてトナー画像を定着され、図示しない搬送路を通り、排紙ローラ１６により排紙トレイ１５上に排出される。
トナー画像が転写された後の感光体７Ｘの表面は、クリーニング装置８０Ｘによりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。

このように構成されたタンデム型画像形成装置において、例えば複数色モード（フルカラーモード）選択時であれば、各感光体に対して、対応する色の画像信号に応じて図示しない露光ユニットの露光により、各々の感光体上に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、各々の対応する色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０上に静電的に吸着されて、搬送される転写紙上に順次転写されることにより、重ね合わせられる。そして、定着装置１４によりカラー画像として定着され、転写紙は排紙トレイ１５に排紙される。
また、単色モード選択時であれば、ある色Ｓ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれか）として、他の色の感光体及びプロセス部材は非動作状態となる。ここで、感光体７Ｓに対してのみ、露光ユニットの露光により静電潜像が形成され、ある色Ｓのトナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２０上に静電的に吸着されて、搬送される転写紙上に転写される。そして、定着装置１４により単色画像として定着され、転写紙は排紙トレイ１５に排紙される。

これまで説明した本発明に係る光走査装置を画像形成装置に適用すれば、感光体７Ｘの間隔によらず、色ずれが無く、高品位な画像再現性を確保することができる。なお、各色に対応する複数の走査光学系とは、その一部の走査レンズを各色で共有する場合においても、各色毎に複数の走査光学系と数えることとする。

次に、本発明にかかる画像形成装置の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる点を中心に説明する。
図８は、本発明にかかる画像形成装置の別の実施の形態を示す中央断面図である。本実施の形態にかかる画像形成装置は、感光体の数が２つである点において、図７に示した先の実施の形態（感光体の数が４つ）とは異なる。画像形成装置は、走査光学系５０Ｐ，５０Ｑを備えた光走査装置と各走査光学系に対応する感光体７Ｐ，７Ｑを有してなる。ここで、感光体７Ｐはイエローとマゼンタに対応し、感光体７Ｑはシアンとブラックに対応する。感光体７Ｑと７Ｐは、この順に、搬送ベルト２０の移動方向の上流側から配設されている。感光体７Ｒ（Ｒ：Ｐ，Ｑ、以下同じ。）の周囲には、帯電手段４０Ｒ、現像手段６０Ｒ−１，６０Ｒ−２、転写ローラ３０Ｒ、クリーニング装置８０Ｒなどのプロセス部材が順に配設されている。

画像形成装置は、感光体７Ｐ，７Ｑを各色毎に設定された被走査面とし、それぞれに対して走査光学系５０Ｐ、５０Ｑが１対１の対応関係で設けられている。つまり、感光体７Ｒのそれぞれは、２つの光学ハウジングに対応して走査される。
ただし、走査レンズ６ａは、イエローとマゼンタで共有すると共に、シアンとブラックで共有する。このように構成されたタンデム型画像形成装置における画像形成プロセスは、先に説明した画像形成装置と同様である。

これまで説明した本発明に係る光走査装置を適用すれば、感光体７Ｒの間隔によらず、色ずれが無く、高品位な画像再現性を確保することができる。

ここで、図７，８に示した実施の形態において、回転多面鏡と定着装置の位置関係に注目すると、転写紙の搬送される方向に対して、回転多面鏡、回転多面鏡、定着装置、という順番に配設されている。つまり、光書込装置を構成する光学ハウジング内の回転多面鏡は、転写紙の搬送される方向に対して上流側に配置されている。このような構成により、以下のとおり光学ハウジング内の温度分布を低減させることができる。

２つの光学ハウジングは、前述のとおり熱的に遮断されるように構成されているが、これを完全に遮断するのは物理的に非常に困難である。したがって、図３（ａ）のように２つの光学ハウジングを配列した場合には、回転多面鏡に挟まれた光学ハウジングＡの方が回転多面鏡の回転に伴う熱の発生による影響に対して不利になる。これが２つの光学ハウジングで温度分布の差異を生み、色ずれを引き起こしてしまう。そこで、その差異を改善するために、光学ハウジングＢも熱の発生源で挟むような形にする。つまり、図７、８に示した例では、光学ハウジングは、熱の発生源となる回転多面鏡と定着装置で挟まれており、熱に対する効果は光学ハウジングＡと同程度となり、色ずれの差異は比較的小さくなる。

なお、図７、８に示したように回転多面鏡は２段に重ねられたものを使用したが、１段で構成してもよいし、またその場合には副走査平面から見たときに回転多面鏡に対して斜めに光ビームを入射させる、いわゆる「斜入射光学系」を適用すると好適である。

本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す偏向回転面内に展開した光学配置図である。 上記光走査装置の光学配置を示す斜視図である。 上記光走査装置を構成する２つの光学ハウジングを主走査平面上に並列に配備した場合の模式図であり、（ａ）は各光学ハウジング内の気流が同じ方向、（ｂ）は各光学ハウジング内の気流が逆方向、となる配置例である。 上記光走査装置を構成する２つの光学ハウジングを副走査平面上に並列に配備した場合の模式図である。 回転多面鏡により偏向された光束の光路を示す回転多面鏡以降の光走査装置の副走査断面図であり、（ａ）は従来の片側走査方式、（ｂ）は本発明にかかる光走査装置、を示す。 本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す回転多面鏡以降の副走査断面図である。 本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。 本発明にかかる画像形成装置の別の実施の形態を示す中央断面図である。

符号の説明

１ 光源
２ カップリングレンズ
３ 開口絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 光偏向器
６ 走査光学系
７ 被走査面

Claims (8)

1. 複数の光ビームを射出する光学ハウジングを複数備えた光走査装置であって、
   上記複数の光学ハウジングのそれぞれには、画像信号に基づき変調駆動される光源と、上記光源からの光ビームを偏向する偏向反射面を備えた光偏向手段と、上記光偏向手段により偏向された光ビームを被走査面上に集光するための走査光学系とが保持され、
   上記光学ハウジングから射出される複数の光ビームが被走査面上を走査する方向は、同一であり、
   上記複数の光学ハウジングは、熱的に遮断されるように配備されていることを特徴とする光走査装置。
2. 複数の光学ハウジングは、主走査平面上に並列に配備されている請求項１記載の光走査装置。
3. 複数の光学ハウジングは、副走査平面上に並列に配備されている請求項１記載の光走査装置。
4. 走査光学系は複数のレンズで構成され、当該複数のレンズのうち、光偏向器の最も光路上近くに配置されたレンズは樹脂製であり、
   上記樹脂製のレンズは、光偏向器の同一位相面で反射された光束の一部もしくは全部で共有され、
   上記樹脂製のレンズは、主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向にゼロもしくはゼロに近いパワーを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置。
5. 光源は、複数の発光点を持つ請求項１乃至４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 光書込装置から像担持体に光書込みを行い、電子写真法により、この像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段で可視化して、この可視像を転写紙上に重ね合わせて転写する装置であって、
   上記光書込装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。
7. 像担持体の数は２つであり、当該像担持体のそれぞれは、２つの光学ハウジングに対応して走査される請求項６記載の画像形成装置。
8. 光書込装置を構成する光学ハウジング内の光偏向器は、転写紙の搬送される方向に対して上流側に配置される請求項６または７記載の画像形成装置。

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