JP2006030912A

JP2006030912A - 画像形成装置及び走査ユニット

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Publication number: JP2006030912A
Application number: JP2004213576A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tamaru; 靖田丸
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2006-02-02
Also published as: DE602005010332D1; EP1619033B1; CN100427992C; HK1080152A1; US7099061B2; US20060017996A1; ATE411181T1; CN1725056A; EP1619033A1; CN2814442Y

Abstract

【課題】
ポリゴンミラー等の偏向手段の一の反射面に複数の光ビームを斜光入射させる画像形成装置等において、より小型化を図ることができる画像形成装置及び走査ユニットを提供する。
【解決手段】
ポリゴンミラー１１０の一の反射面に、発光部１８０の副走査方向に異なる位置から複数のレーザビームを斜光入射させ、反射面で反射した複数の光ビームのそれぞれを、各色に対応した感光体３Ｙ〜３Ｋに導く折り返しミラー等に導入する場合において、折り返しミラーの数（奇数若しくは偶数）を調整することにより、感光体上での走査線湾曲の向きが一致するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は画像形成装置及び走査ユニットに関し、特に、光ビームを走査させるポリゴンミラーを備え、当該ポリゴンミラーの複数の反射面に、それぞれ複数の光ビームを副走査方向に異なる位置から斜光入射させる画像形成装置及び走査ユニットに関する。

レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、半導体レーザ等の光源から射出される光ビームをポリゴンミラー等の偏向手段にて偏向し、一様に帯電された感光体表面を露光走査して潜像を形成し、潜像がトナーにより可視像化された後、当該トナー像を記録シート等の記録媒体上に転写することにより、記録媒体上に画像を形成する。

カラー画像を形成する画像形成装置においては、一般的にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置では、各色ごとに複数の像担持体（感光体ドラム等）を設け、各像担持体を各色画像に対応する光ビームで露光走査し、現像してトナー像とした後、中間転写体や、搬送される記録紙等の記録媒体上に順次転写して重ね合わせることによりカラー画像を形成している。

タンデム方式のように複数の像担持体を備え（あるいは一の像担持体の異なる位置を露光走査し）、各色のトナー像を順次重ね合わせることでカラー画像を形成する場合には、各色ごとの走査線形状が揃っていないと色ズレとなり、画質が劣化する。特にポリゴンミラーの反射面に光ビームを斜光入射させる場合、反射した光ビームがｆθレンズに入射するまでの距離が、斜光入射でない場合と異なることに起因する走査線湾曲が問題となる。

各色に対応する光源から射出される複数の光ビームをポリゴンミラーを用いて偏向する光走査装置の例が特許文献１に開示されている。特許文献１の従来技術では二つのポリゴンミラーを用いて各ポリゴンミラーの正面側と背面側とからそれぞれ光ビームを斜光入射させる。反射面で反射した複数の光ビームを、それぞれに対応する反射光学系を構成する折り返しミラー等の反射系光学素子にて、各々の光ビームに対応する像担持体へと導き、像担持体表面を露光走査する。

特許文献１の技術では、各々の反射光学系を構成する反射系光学素子の数を調整し、各々の光ビームが同じ側から感光体を露光走査するようにして走査線湾曲の均一化を図っている。

特開平１０−２２１６１７号公報特開平１０−２０２２４号公報

近年、上記タンデム型のように複数の像担持体を用いてカラー画像を形成する画像形成装置においても小型化が求められている。しかしながら、上記特許文献１のように二つのポリゴンミラーを用いたのでは、装置の小型化を図ることができない。

本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、ポリゴンミラーの反射面に光ビームを斜光入射させる画像形成装置において、より小型化を図ることができる画像形成装置、及び走査ユニットを提供することを目的としている。

上記の問題点を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成し、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置において、複数の反射面を備え、回転軸を中心に回転することにより前記反射面に入射した光ビームを偏向走査させるポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーの複数の反射面のうち二つの反射面に対してそれぞれ複数の光ビームを回転軸と直交する面に対してそれぞれ異なる側から入射させる複数の光源と、前記二つの反射面の一方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第１のｆθレンズと、前記二つの反射面の他方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第２のｆθレンズと、前記ポリゴンミラーの一方の反射面に上方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体へ導く第１の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第２の反射光学系と、前記他方の反射面に上方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第３の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第４の反射光学系とを備え、前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数であり、前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数であることを特徴としている。

本発明の構成では、単一のポリゴンミラーを用いて四本の光ビームによる走査を行う構成であるため、画像形成装置の小型化を図ることが可能になる。さらに、当該四本の光ビームに対応する反射光学系を構成する光学素子の数（偶数であるか奇数であるか）を規定することにより走査線湾曲の向きの均一化を図っている。即ち、第１のｆθレンズに下向きに入射する光ビームを感光体に導く反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合には、第２のｆθレンズに上向きに入射する光ビームを感光体に導く反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とし、他の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とする。

逆に、第１のｆθレンズに下向きに入射する光ビームを感光体に導く反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合には、第２のｆθレンズに上向きに入射する光ビームを感光体に導く反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とし、他の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とする。

光学素子の数を上記のように規定することで、感光体表面における走査線湾曲の向きを揃えることができ、装置の小型化を図りながら色ズレの抑制を図ることができる。なお、ポリゴンミラーの一の反射面に複数の光ビームを上下異なる方向から斜光入射させる場合、画質向上のためには、両ビーム間の角度は小さい方が好ましいが、当該角度が小さくなると、ポリゴンミラーにて反射した両ビームを適切に分離して、それぞれに対応する反射光学系に導くことが困難となる。

そこで、本発明に係る画像形成装置では、前記ポリゴンミラーの反射面に下方向から斜光入射され上向きに反射する光ビームを感光体に導く第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子（第１の光学素子）が、ポリゴンミラーの同じ反射面で下向きに反射する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子（第２の光学素子）よりも前記反射面に近い位置に配される場合に、第１の光学素子が前記他の光ビームの進行経路を妨げないようにする構成とすることが好ましい。他の光ビームが第２、第４の反射光学系で反射すると迷光の原因となる場合があるからである。

一例として、前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配され、前記他の光ビームの進行経路を妨げないようにする切り欠きが設けられている構成とすることができる。これは、例えば第１の光学素子が折り返しミラーである場合に特に有効である。折り返しミラーは通常、ある程度の厚さを確保することが好ましく、反射面から上向きに反射した光ビームを、第１の光学素子がさらに上向きに反射させるような場合、当該厚みにより前記他の光ビームの進行が妨げられる場合があるからである。

また、前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配され、前記他の光ビームを透過させる透過領域が設けられている構成とすることもできる。

この場合、例えば第１の光学素子が折り返しミラーであるとすると、当該折り返しミラーに、一部ミラーとするためのコーティングを施さない領域を設けたり、逆に一部透過度を上げるコーティングが施された領域を設ける等が考えられる。

他の例として、前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配されたハーフミラーであり、当該ハーフミラーを含む反射光学系を構成する残余の光学素子は、前記ハーフミラーに反射した前記他の光ビームを、当該反射光学系に対応する感光体に到達させないような位置及び反射角度を有して配置されている構成とすることもできる。ここでは、残余の光学素子の位置及び反射角度を調整して前記他の光ビームがハーフミラーに反射することによる迷光を防止する構成としているが、複数の光ビームの波長を変えて、一方の光ビームのみが反射し、他の光ビームが透過するような構成とすることもできる。

なお、複数の感光体を用いる場合、前記画像形成装置はさらに、前記各光ビームを感光体に集光させながら走査させる走査レンズを光ビームごとに備え、前記走査レンズは、それぞれの光軸が光ビームの走査方向と直交する副走査方向に略同一の向きに傾斜して設置されている構成とすることができる。ここでの走査レンズを副走査方向に傾斜することにより走査線湾曲（ボウ）の大きさを減少させることができるためであり、走査レンズが複数の場合には、それぞれ個別に傾斜の大きさを調整することが好ましいが、本発明の画像形成装置では、上記のように走査線湾曲の向きが揃っているため、各走査レンズの副走査方向の傾きを略同一とすることも可能となったものである。

なお、本発明に係る走査ユニットは、光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成し、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に備えられる走査ユニットにおいて、複数の反射面を備え、回転軸を中心に回転することにより前記反射面に入射した光ビームを偏向走査させるポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーの複数の反射面のうち二つの反射面に対してそれぞれ複数の光ビームを回転軸と直交する面に対してそれぞれ異なる側から入射させる複数の光源と、前記二つの反射面の一方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第１のｆθレンズと、前記二つの反射面の他方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第２のｆθレンズと、前記ポリゴンミラーの一方の反射面に上方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体へ導く第１の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第２の反射光学系と、前記他方の反射面に上方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第３の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第４の反射光学系とを備え、前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数であり、前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数であることを特徴としている。

本発明に係る画像形成装置及び走査ユニットによると、単一のポリゴンミラーを用いて複数の光ビームによる露光走査を行うとともに、感光体表面における走査線湾曲の向きを揃えることができるため、装置の小型化を図りながら色ズレの抑制を図ることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（１）カラーレーザプリンタの全体構成
図１は、本発明の適用対象であるカラー画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの構成の一例を示す概略側断面図である。

カラーレーザプリンタ１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ごとに異なる感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋを備え、用紙搬送ベルト６０上を搬送される記録紙等の記録媒体Ｐに各色のトナー像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置である。

カラーレーザプリンタ１は、トナー像形成部４、定着部８、給紙部９、排紙トレイ１０、及び走査ユニット１００を備え、給紙部９より給紙された記録媒体Ｐに対してトナー像形成部４にてカラー画像を形成し、定着部８で定着して排紙トレイ１０へと排紙する。

給紙部９は、カラーレーザプリンタ１の最下部に設けられており、記録紙、記録シート等の記録媒体Ｐを収容する給紙カセット９１と、記録媒体Ｐを記録媒体搬送経路へと送出する給紙ローラ９２とを備えている。給紙部９においては、トナー像形成部４の各部と所定のタイミングをとって給紙ローラ９２が駆動され、記録媒体Ｐを供給する。供給された記録媒体Ｐは、搬送ローラ対９９によって用紙搬送ベルト６０上へと搬送される。

トナー像形成部４は、給紙部９により給紙された記録媒体Ｐを用紙搬送ベルト６０にて搬送しながら、搬送される記録媒体Ｐ上にトナー像を形成する。用紙搬送ベルト６０は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６３に張架され、駆動ローラ６２が不図示の駆動モータにより回転駆動されることにより矢印Ａ方向に駆動している。この用紙搬送ベルト６０上を搬送される記録媒体Ｐに対して、トナー像形成部４を構成する各色のユニットにより順次各色画像が転写されて、カラー画像が形成される。

なお、用紙搬送ベルト６０の下方にはクリーニングユニット６が配されている。クリーニングユニット６は、用紙搬送ベルト６０表面に残留したトナーを掻き取る掻き取り部材６５、及び掻き取られたトナーを収容する残留トナーケース６６を備えている。

トナー像形成部４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーによるトナー像形成ユニットごとに、感光体ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、帯電チャージャ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋ、及び現像ユニット５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋをそれぞれ備えている（以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各色に関連する構成部分の符号に、このＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する）。

トナー像形成部４を構成する各色のユニットのそれぞれは、記録シート等の記録媒体搬送路の上流から、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順にトナー像を形成するように並べて配設されている。以下、各色のユニットの構成について説明する。

感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋは円柱状のアルミニウム製基材で構成され、その表面に正帯電性の感光層が形成されている。アルミニウム製基材はアース層として用いられている。感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋの側端面には歯車３１Ｙ〜３１Ｋがそれぞれ設けられており、これに駆動用の歯車３２Ｙ〜３２Ｋが歯合されている。なお、駆動用の歯車３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、図示しない単一の駆動用モータにより、それぞれ同時に同じ角速度で回転されて、感光体ドラム３Ｙ〜３Ｃを時計周り方向に回転駆動させる。

帯電器７１Ｙ〜７１Ｋは、スコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋの下方に、その表面には非接触の状態で対向配置されており、感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋの表面を正極性に一様帯電する。現像ユニット５１Ｙ〜５１Ｋは、現像ユニットケース５５Ｙ〜５５Ｋの内部にトナーを収納する構成であり、現像ローラ５２Ｙ〜５２Ｋ、供給ローラ５３Ｙ〜５３Ｋ、及び層厚規制ブレード５４Ｙ〜５４Ｋを備えている。

現像ローラ５２Ｙ〜５２Ｋは、導電性シリコーンゴムや導電性ウレタンゴム等の弾性材料を基材として円柱状に構成され、さらに表面にフッ素を含有した樹脂又はゴム材のコート層が形成されている。供給ローラ５３Ｙ〜５３Ｋは、導電性のスポンジローラで構成され、現像ローラ５２Ｙ〜５２Ｋに対して、スポンジの弾性力により押圧接触するように配されている。なお、供給ローラ５３Ｙ〜５３Ｋとしては、導電性シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、あるいはウレタンゴム等の適宜の部材の発泡体を使用することができる。

層厚規制ブレード５４Ｙ〜５４Ｋは、基端がステンレス鋼等で板状に形成されて現像ユニットケース５５Ｙ〜５５Ｋに固定され、先端は絶縁性のシリコーンゴムや絶縁性のフッ素含有ゴム又は樹脂で形成されている。層厚規制ブレード５４Ｙ〜５４Ｋの先端は現像ローラ５２Ｙ〜５２Ｋに対して圧接される。

現像ユニット５１Ｙ〜５１Ｋは、現像ユニットケース５５Ｙ〜５５Ｋに収納されるトナーを、供給ローラ５３Ｙ〜５３Ｋから現像ローラ５２Ｙ〜５２Ｋへと供給し、層厚規制ブレード５４Ｙ〜５４Ｋにより均一な薄層とする。そして走査ユニット１００による露光走査で感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋの表面に形成された静電潜像を反転現像方式で現像する。

現像により感光体ドラム３Ｙ〜３Ｋの表面に形成されたトナー像は、転写ローラ６１Ｙ〜６１Ｋに印加された転写バイアスにより、用紙搬送ベルト６０上を搬送される記録媒体Ｐに順次転写される。

定着部８は、加熱ローラ８１と、当該加熱ローラ８１に対向して配され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えており、ＹＭＣＫ各色のトナー像が転写された記録媒体Ｐが、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２の間を通過する間にトナー像を記録媒体Ｐ上に熱定着させる。定着部８を通過した記録媒体は、装置上面に設けられたシート排出トレイ１０へと排紙される。

（２）走査ユニット１００の構成
次に本実施の形態における走査ユニット１００の構成について説明する。図２は、走査ユニット１００の構成について説明するための模式図であり、走査ユニット１００を側方から見たものである。また、図３は走査ユニット１００を構成する各部及び感光体３Ｙ〜３Ｋを上方から見た模式図である。図３では折り返しミラーを点線で表示し、感光体３Ｙ〜３Ｋ上における走査線湾曲の向きが各感光体で等しくなっている様子を示している。走査ユニット１００は、図２に示されるような各部が樹脂を成型して作製したフレーム（不図示）にそれぞれ装着されて構成される。

走査ユニット１００は、複数（図３の例では六面）の反射面を有し、ポリゴンモータ１１２により高速回転駆動されるポリゴンミラー１１０が水平方向中央部に配され、その反射面に、ポリゴンミラー１１０の両側にそれぞれ二つずつ備えられた発光部１８０（図３参照）から、それぞれ二本ずつのレーザビームが斜光入射される構成となっている。ここで斜光入射とは、ポリゴンミラー１１０の反射面に対し、ポリゴンミラー１１０の回転軸と直交する面に対して上下異なる側からそれぞれ斜め方向に入射させることをいう。従って、斜め下から上向きに反射面に入射したレーザビームは反射面で反射した後も上向きに進行し（図２のＬＢＭ及びＬＢＫ）、斜め上から下向きに反射面に入射したレーザビームは反射面で反射した後も下向きに進行する（図２のＬＢＹ及びＬＢＣ）。

ポリゴンミラー１１０の図中右側には、感光体３Ｙを露光走査するレーザビームＬＢＹ及び感光体３Ｍを露光走査するレーザビームＬＢＭに対応する走査光学系が設けられ、図中左側には感光体３Ｃを露光走査するレーザビームＬＢＣ及び感光体３Ｋを露光走査するレーザビームＬＢＫに対応する走査光学系が設けらている。走査光学系は、レーザビームを主走査方向に集光しながら感光体上を等速走査させるｆθレンズ（第１走査レンズ）１２０Ａ及び１２０Ｂを備えており、ｆθレンズ１２０ＡをレーザビームＬＢＹ及びＬＢＭにより共用し、ｆθレンズ１２０ＢをレーザビームＬＢＣ及びＬＢＫにより共用するようにしている。

本実施の形態では、レーザビームを主走査方向と直交する副走査方向（感光体ドラムの回転方向）に集光するシリンドリカルレンズ（第２走査レンズ）１４０Ｙ〜１４０Ｋを各色ごとに備えている。そして、ポリゴンミラー１１０の反射面に反射し、ｆθレンズ１２０Ａ、１２０Ｂ等を通過したレーザビームが、各色ごとに設けられたシリンドリカルレンズ１４０Ｙ〜１４０Ｋをそれぞれ通過して各色の感光体３Ｙ〜３Ｋ表面へと到達するように、各色ごとのレーザビームを感光体に導く光学素子である折り返しミラー１３０Ｙ等を設けている。

本実施の形態において、各色ごとのレーザビームを対応する感光体に導く折り返しミラー、即ちＹのレーザビームＬＢＹを感光体３Ｙに導く折り返しミラー１３０Ｙ、１３１Ｙ、ＭのレーザビームＬＢＭを感光体３Ｍに導く折り返しミラー１３０Ｍ、１３１Ｍ、１３２Ｍ、ＣのレーザビームＬＢＣを感光体３Ｃに導く折り返しミラー１３０Ｃ、１３１Ｃ、１３２Ｃ、ＫのレーザビームＬＢＫを感光体３Ｋに導く折り返しミラー１３０Ｋ及び１３１Ｋが、本発明において、それぞれ各色の光ビームを感光体に導く反射光学系を構成する光学素子である。

本実施の形態においては、ポリゴンミラー１１０の一方の反射面に斜め上から下向きに斜光入射し、第１のｆθレンズ１２０Ａを通過したレーザビームＬＢＹを感光体３Ｙに導く反射光学系を第１の反射光学系、同じ反射面に斜め下から上向きに斜光入射し、第１のｆθレンズ１２０Ａを通過したレーザビームＬＢＭを感光体３Ｍに導く反射光学系を第２の反射光学系、ポリゴンミラー１１０の他の反射面に斜め上から下向きに斜光入射し、第２のｆθレンズ１２０Ｂを通過したレーザビームＬＢＣを感光体３Ｃに導く反射光学系を第３の反射光学系、斜め下から上向きに斜光入射し、第２のｆθレンズ１２０Ｂを通過したレーザビームＬＢＫを感光体３Ｋに導く反射光学系を第４の反射光学系という。第１、第３の反射光学系は下向きに反射されたレーザビームを導くものであり、第２、第４の反射光学系は上向きに反射されたレーザビームを導くものである。

本実施の形態の走査ユニット１００のように複数のレーザビームをポリゴンミラー１１０の同一の反射面に斜光入射させる場合、ポリゴンミラー１１０の反射面にて反射したレーザビームがｆθレンズ１２０に入射するまでの距離が主走査方向中央部と主走査方向端部とで異なることにより、レーザビームが最初の折り返しミラー１３０Ｙ〜１３０Ｋにそれぞれ到達するまでにレーザビームによる走査線の形状が湾曲する。

図２において各折り返しミラー近傍に示された符号は走査線湾曲の向きを示しており、レーザビームの入射方向からミラーを見た際の走査線形状を表したものである。例えばレーザビームＬＢＭやＬＢＫのようにポリゴンミラー１１０の反射面に反射した後、上向きに進行するレーザビームは、ｆθレンズ１２０を通過して最初の折り返しミラー１３０Ｍ若しくは１３０Ｋに到達する際、主走査方向端部に近づくほど走査線が上方向に湾曲する。一方、レーザビームＬＢＹやＬＢＣのようにポリゴンミラー１１０の反射面に反射した後、下向きに進行するレーザビームは、主走査方向端部に近づくほど走査線が下方向に湾曲する。

この湾曲の向きが感光体上において揃っていないと、記録媒体上に形成されるカラー画像に色ズレが生じて画質の劣化を招来する。そのため本実施の形態では、レーザビームごとに折り返しミラーの数を偶数、若しくは奇数とすることにより、感光体上における走査線湾曲の向きを揃えるようにしている。

より具体的には、第１の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数であり、第１の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数である。

上記図２の例では、第１の反射光学系（レーザビームＬＢＹに対応する反射光学系）を構成する折り返しミラーの数を２（偶数）としているため、第２及び第３の反射光学系（レーザビームＬＢＭ及びＬＢＣに対応する反射光学系）を構成する折り返しミラーの数を３（奇数）、第４の反射光学系（レーザビームＬＢＫに対応する反射光学系）を構成する折り返しミラーの数を２（偶数）としており、このようにすることで感光体３Ｙ〜３Ｋ上における走査線湾曲の向きが一方向に揃う。もっとも、第１の反射光学系を構成する折り返しミラーの数を奇数としてもよい。この場合に走査線湾曲の向きを揃えるには、第２及び第３の反射光学系を構成する折り返しミラーの数を奇数とし、第４の反射光学系を構成する折り返しミラーの数を偶数とすればよい。

なお、ポリゴンミラー１１０の同一の反射面に複数のレーザビームを入射させる斜光入射の場合、画質の観点から両者間の角度は小さい方が好ましく、一般的には３°以下とするのが好適とされている（例えば特開２００４−２１１３３号公報参照）。しかしながら、当該角度を小さくした場合、何ら対策を講じないと第２の反射光学系の最初に配置される折り返しミラー（本実施の形態ではミラー１３０Ｍ）により、レーザビームＬＢＹの進行が妨げられる事態が生じる。折り返しミラーはその反射面を平面に保つ必要性から、ある程度の厚みが必要とされるからである。図２の例では、ｆθレンズ１２０Ｂの側では折り返しミラー１３０Ｃが下側に配置されているため、レーザビームＬＢＫがけられる問題は発生しないが、ｆθレンズ１２０Ａの側では、感光体上での走査線湾曲の向きを揃えるために折り返しミラー１３０Ｍを上側に配置する必要があり、何ら対策を講じないとレーザビームＬＢＹが折り返しミラー１３０Ｍに反射してしまう問題が発生し得る。

そこで、本実施の形態では、図２に示されるように第２の走査光学系の最初に配される折り返しミラー１３０Ｍに切り欠きを設けることにより、レーザビームＬＢＹの進行を妨げないようにしている。なお、図２のようにレーザビームＬＢＹの進行を妨げないようにする構成は折り返しミラーに切り欠きを設ける構成に限られない。例えば図４に示されるように、光学素子１３０Ｍの上側の領域のみを反射領域としてレーザビームＬＢＭを反射させるとともに、下側の領域を透過領域としてレーザビームＬＢＹを透過させる構成も可能である。

下側領域に透過率を上げるコーティングを施すことは、レーザビームＬＢＹが感光体３Ｍに到達することによる画質の劣化を抑制するには好適であるが、透過率を上げるコーティングによっても光学素子１３０ＭにおけるレーザビームＬＢＹの反射を完全に０とすることは困難である。もっとも、感光体の感度によっては、多少レーザビームＬＢＹが反射しても画質の劣化を招来しない場合もあり、そのような場合に特に好適となる。

図４の例では、シリンドリカルレンズ１４０Ｙ〜１４０Ｋのそれぞれの光軸を、レーザビームの走査方向と直交する副走査方向に略同一の向きに傾斜させて設置した構成としている。これにより、走査線湾曲（ボウ）を小さくすることができ、色ズレの抑制にさらに好適である。シリンドリカルレンズ１４０Ｙ〜１４０Ｋのそれぞれについて、個別に傾きを調整する機構を設けることは勿論好ましいことであるが、本実施の形態のように走査線湾曲の向きを揃えている場合、四つのシリンドリカルレンズの傾きを同時に調整するような機構を備えるようにしてもよい。

（変形例）
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の内容が上記実施の形態において説明された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を実施することができる。

折り返しミラー１３０Ｍをハーフミラーとする構成も考えられる。この場合、レーザビームＬＢＹも光学素子１３０Ｍに反射することとなるが、他の折り返しミラー１３１Ｍ、１３２Ｍの設置位置や設置角度を調整してレーザビームＬＢＹが感光体３Ｍに到達しないようにすれば、画質の劣化を抑制することは可能である。レーザビームの波長を変えて、一方のレーザビームのみ反射率を上げるようにしてもよい。

本発明は、例えば、ポリゴンミラー等の偏向手段を備え、偏向手段の反射面に複数の光ビームを斜光入射させる画像形成装置、及び当該画像形成装置に備えられる走査ユニット等に適用することができる。

本発明の適用対象であるカラー画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの構成の一例を示す概略側断面図である。走査ユニット１００の構成について説明するための模式図であり、走査ユニット１００を側方から見たものである。走査ユニット１００を構成する各部及び感光体３Ｙ〜３Ｋを上方から見た模式図である。光学素子１３０Ｍに反射領域と透過領域とを設ける場合の走査ユニット１００の構成を示す模式図である。

符号の説明

３Ｙ〜３Ｋ感光体ドラム
１００走査ユニット
１１０ポリゴンミラー
１１２ポリゴンモータ
１２０Ａ、１２０Ｂｆθレンズ
１３０Ｙ〜１３１Ｙ折り返しミラー
１３０Ｍ〜１３２Ｍ折り返しミラー
１３０Ｃ〜１３２Ｃ折り返しミラー
１３０Ｋ〜１３１Ｋ折り返しミラー
１４０Ｙ〜１４０Ｋシリンドリカルレンズ
１８０Ａ、１８０Ｂ発光部

Claims

光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成し、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置において、
複数の反射面を備え、回転軸を中心に回転することにより前記反射面に入射した光ビームを偏向走査させるポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの複数の反射面のうち二つの反射面に対してそれぞれ複数の光ビームを回転軸と直交する面に対してそれぞれ異なる側から入射させる複数の光源と、
前記二つの反射面の一方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第１のｆθレンズと、
前記二つの反射面の他方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第２のｆθレンズと、
前記ポリゴンミラーの一方の反射面に上方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体へ導く第１の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第２の反射光学系と、前記他方の反射面に上方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第３の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第４の反射光学系とを備え、
前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数であり、
前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数である
ことを特徴とする画像形成装置。
前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配され、前記他の光ビームの進行経路を妨げないようにする切り欠きが設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配され、前記他の光ビームを透過させる透過領域が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記第２及び第４の反射光学系において最初に配置される光学素子の少なくとも一方は、同じｆθレンズを通過する他の光ビームを感光体に導く反射光学系の最初に配置される光学素子よりも前記反射面に近い位置に配されたハーフミラーであり、当該ハーフミラーを含む反射光学系を構成する残余の光学素子は、前記ハーフミラーに反射した前記他の光ビームを、当該反射光学系に対応する感光体に到達させないような位置及び反射角度を有して配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置はさらに、前記各光ビームを感光体に集光させながら走査させる走査レンズを光ビームごとに備え、前記走査レンズは、それぞれの光軸が光ビームの走査方向と直交する副走査方向に略同一の向きに傾斜して設置されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
光ビームを感光体に照射して静電潜像を形成し、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に備えられる走査ユニットにおいて、
複数の反射面を備え、回転軸を中心に回転することにより前記反射面に入射した光ビームを偏向走査させるポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーの複数の反射面のうち二つの反射面に対してそれぞれ複数の光ビームを回転軸と直交する面に対してそれぞれ異なる側から入射させる複数の光源と、
前記二つの反射面の一方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第１のｆθレンズと、
前記二つの反射面の他方の反射面で反射された複数の光ビームを通過させる第２のｆθレンズと、
前記ポリゴンミラーの一方の反射面に上方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体へ導く第１の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第１のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第２の反射光学系と、前記他方の反射面に上方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第３の反射光学系と、下方向から斜光入射し前記第２のｆθレンズを通過した光ビームを反射させ感光体に導く第４の反射光学系とを備え、
前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を奇数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数であり、
前記第１の反射光学系を構成する光学素子の数を偶数とした場合、前記第２の反射光学系及び前記第３の反射光学系を構成する光学素子の数は奇数、前記第４の反射光学系を構成する光学素子の数は偶数である
ことを特徴とする走査ユニット。