JP2009192680A - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学素子の取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができ、簡易で高品質な画像を形成することができる光走査装置を得ること。
【解決手段】 副走査断面内において光源手段からの光束を偏向手段に有限の角度で入射させる入射光学系と偏向された光束を被走査面に結像させる結像光学系とを有する２つの走査ユニットを偏向手段を挟んで対向配置し、２つの走査ユニットの一方の走査ユニットは第１、第２の結像光学素子を有しており、他方の走査ユニットは第３、第４の結像光学素子を有しており、一方の走査ユニットは第４の結像光学素子の光学面で反射した不要光を遮光する遮光部材とを有しており、第３の結像光学素子は第４の結像光学素子と遮光部材との間の光路中に設けられ、かつ第３の結像光学素子は第４の結像光学素子の光学面で反射した不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有していること。
【選択図】 図１

Description

本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、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やマルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）のカラー画像形成装置に好適なものである。

従来よりデジタル複写機やレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の画像形成装置においては光走査装置が用いられている。

この種の光走査装置においては、装置全体の小型化を図る為の手段として、複数の光束を同一の光偏向器により走査し、前記光偏向器を挟んで両側に配置した結像光学系によりそれぞれ異なる被走査面上へ光束を導く対向走査ユニットが用いられている。

このような方法を用いた光走査装置は従来から種々提案されている（特許文献１、２参照）。

特許文献１、２においては、共用するポリゴンミラー（光偏向器）に対して対称方向にそれぞれ光束が偏向走査される光走査装置を開示している。

このようなポリゴンミラーを共用するタイプの光走査装置においては、特許文献１で図１として示されている図１９に示すように一方の光走査装置（第１のスキャナーＳＫ１１）で画像を描く際、以下に示す問題点が生じていた。つまり第１の結像レンズ系ＳＬ１１の第１の結像レンズ９１のレンズ表面９１ａで反射された不要光（ゴースト光）Ｒｆが他方の光走査装置（第２のスキャナーＳＫ１２）の結像レンズ系ＳＬ１２を透過し、感光ドラム面９９上へ入射するという問題点である。

上記と同様に、第２の結像レンズ系ＳＬ１２の第１の結像レンズ９２からの反射光が第１の結像レンズ系ＳＬ１１に入射する不要光も存在する。

ここで、レンズ表面に反射防止膜を蒸着することで不要光を低減することも考えられるが、近年、軽量化のために多用されているプラスチックレンズは反射防止膜を蒸着することが難しい。そのため、反射防止膜以外の解決手段が望まれている。

また、ポリゴンミラーを１つ用いて４色のカラー画像形成を行う光走査装置を容易に実現する為に、光偏向器の偏向面に対し副走査断面内で光束を斜め方向から入射させる、副走査斜入射光学系を採用している。

図２０は特許文献２の図１として開示されているポリゴンミラー２０１周辺の要部斜視図である。

特許文献１では対向走査ユニット、且つ、副走査斜入射光学系において、結像光学素子２０２ａ、２０２ｂに不要光が入射しないよう不要光を遮光する遮光部材２０６を設けている。つまりは副走査断面内で実光線と空間的に分離した不要光を遮光部材２０６を用いて遮光している。

よってこの遮光部材２０６により不図示の被走査面上に不要光が到達するのを防止している。
特開２００３−２０２５１２号公報 特開２００５−４０５０号公報

近年、光走査装置の小型化を図るために、前記光走査装置内が煩雑となっている。その上、光学部材を組み付ける箱(筐体）の精度が不十分なため、光学素子の組み付けにおける精度が低下する傾向がある。

本来、不要光は遮光部材上で遮光されるはずである。しかしながら、所望の位置からずれて配置された光学素子の面で反射された不要光は、予測されていた光路から逸れてしまい遮光部材上に入射せず、その光路の先に配置されている被走査面上に到達してしまう場合があった。その結果、濃度変動等の画像不良が発生してしまうことがあった。

特許文献２では、図２０において、例えば結像光学素子２０２ｂの取付け誤差が発生し、副走査断面内においてチルトしたと仮定した場合、結像光学素子２０２ｂの入射面での反射で発生した不要光が遮光部材２０６の開口２０６ａを通過する。そして、開口２０６ａを通過した不要光は、結像光学素子２０２ａに入射し、不図示の被走査面上にまで到達してしまう。その結果、濃度変動等の画像不良が発生してしまう。

本発明は光学素子の取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができ、簡易で高品質な画像を形成することができる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

請求項１の発明の光走査装置は、
副走査断面内において光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段の偏向面に有限の角度で光源手段からの光束を入射させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学系とを有する２つの走査ユニットを前記偏向手段を挟んで対向配置された光走査装置において、
前記２つの走査ユニットの一方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第１の結像光学素子、第２の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有しており、
前記２つの走査ユニットの他方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第３の結像光学素子、第４の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有しており、
前記一方の走査ユニットは、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光を遮光する第１の遮光部材とを有しており、
前記他方の走査ユニットの第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子と前記第１の遮光部材との間の光路中に設けられ、かつ、前記第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有していることを特徴としている。

請求項２の発明は請求項１の発明において、
副走査断面内において、前記第１の遮光部材は、前記偏向手段と前記第１の結像光学素子の間に配置されていることを特徴としている。

請求項３の発明は請求項２の発明において、
前記第３の結像光学素子の副走査断面内の合成屈折力をφｓ、
前記不要光が発生する第４の結像光学素子の光学面から前記第３の結像光学素子の副走査断面内における後側主平面までの距離をＳ１、
前記第３の結像光学素子の副走査断面内における前側主平面から前記第１の遮光部材までの距離をＬとするとき、
-(S1+L)＜S1-Ｌ(S1・φs-1)＜(S1+L)
なる条件を満足することを特徴としている。

請求項４の発明は請求項１又は２の発明において、
副走査断面内において、前記第１の遮光部材は、前記第１の結像光学素子と前記第２の結像光学素子の間に配置されていることを特徴としている。

請求項５の発明は請求項４の発明において、
前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の副走査断面内の合成屈折力をφｐ、
前記他方の走査ユニットの不要光が発生する第４の結像光学素子の光学面から前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の合成系の被走査面側の主平面までの距離をＳ２、
前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の合成系の偏向手段側の主平面から前記第１の遮光部材までの距離をＬ２とするとき、
-(S2+L2)＜S2-L2(S2・φp-1)＜(S2+L2)
なる条件を満足することを特徴としている。

請求項６の発明は請求項１乃至５の何れか一項の発明において、
前記第１の遮光部材に入射し、遮光される不要光は副走査断面内において収束光束であることを特徴としている。

請求項７の発明は請求項１乃至６の何れか一項の発明において、
前記２つの走査ユニットは、前記偏向手段の同一偏向面で偏向走査された光束を互いに異なる被走査面に結像させていることを特徴としている。

請求項８の発明は請求項１乃至７の何れか一項の発明において、
前記他方の走査ユニットは、前記第２の結像光学素子の光学面で反射し前記他方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光を遮光する第２の遮光部材とを有しており、
前記一方の走査ユニットの第１の結像光学素子は、前記第２の結像光学素子と前記第２の遮光部材との間の光路中に設けられ、かつ、前記第１の結像光学素子は、前記第２の結像光学素子の光学面で反射し前記他方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有していることを特徴としている。

請求項９の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体の上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。

請求項１０の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。

請求項１１の発明のカラー画像形成装置は、
請求項１乃至８何れか一項に記載の光走査装置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している。

請求項１２の発明は請求項１１の発明において、
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各々の光走査装置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している。

本発明は光学素子の取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができ、簡易で高品質な画像を形成することができる光走査装置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。

本発明の光走査装置は、副走査断面内において光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段の偏向面に有限の角度で光源手段からの光束を入射させる入射光学系を有している。また前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学系とを有する２つの走査ユニットを前記偏向手段を挟んで対向配置している。

前記２つの走査ユニットの一方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第１の結像光学素子、第２の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有している。

前記２つの走査ユニットの他方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第３の結像光学素子、第４の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有している。

前記一方の走査ユニットは、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光を遮光する第１の遮光部材とを有している。

前記他方の走査ユニットの第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子と前記第１の遮光部材との間の光路中に設けられている。そして前記第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有している。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図２は図１に示した主要部分の副走査断面図であり、光路を展開して示している。図２では結像光学素子の光学面で反射した不要光を不要光遮光部材で遮光する様子を示している。

尚、以下の説明において、副走査方向（Ｚ方向）とは、偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは、副走査方向（偏向手段の回転軸と平行な方向）を法線とする断面である。主走査方向（Ｙ方向）とは、偏向手段で偏向走査される光束を主走査断面に投射した方向である。副走査断面とは、主走査方向を法線とする断面である。

また光学基準軸Ｃ０とは、入射光学系を出射した光束の主光線が光偏向器の偏向面で偏向走査されて被走査面中心に入射するとき、副走査断面内において、光束の主光線の偏向面への入射点を通り、偏向面に対して垂直な軸をいう。

図中、Ｕ１、Ｕ２は各々第１、第２の走査ユニット(ステーションである。一方の走査ユニットである第１の走査ユニットＵ１はＢ（ブラック）、Ｃ（シアン）色用の２つのスキャナーＢ、Ｃより成っている。また、他方の走査ユニットである第２の走査ユニットＵ２はＭ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）色用の２つのスキャナーＭ、Ｙより成っている。

尚、第１、第２の走査ユニットＵ１、Ｕ２の構成及び光学的作用は同一のため、以下、第１の走査ユニットＵ１を中心に述べる。そして第２の走査ユニットＵ２の各部材のうち第１の走査走査ユニットＵ１と同じ部材については括弧を付して示す。そして必要に応じて第２の走査ユニットＵ２の各部材について述べている。

５は偏向手段としての光偏向器（ポリゴンミラー）であり、モーター等の駆動手段（不図示）により一定速度で回転しており、第１、第２の走査ユニットＵ１、Ｕ２で共用して用いている。

６（６´）は結像光学系であり、共にプラスチック材より成る第１の結像光学素子としての第１の結像レンズ６ａと第２の結像光学素子としての第２の結像レンズ６ｂとを有している。ここで６ａ´は第３の結像光学素子、６ｂ´は第４の結像光学素子に相当している。尚、結像光学系６（６´）は３以上の結像光学素子を有していても良い。

結像光学系６（６´）は光偏向器５によって偏向走査された画像情報に基づく光束を主走査断面内において後述する被走査面としての感光ドラム面７ａ、７ｂ（７ｃ、７ｄ）上にスポットに結像させている。かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａ（５ｂ）と感光ドラム面７ａ、７ｂ（７ｃ、７ｄ）との間を光学的に共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。

本実施例における第１の結像レンズ６ａ（６ａ´）は、第１（第２）の走査ユニットＵ１（Ｕ２）を構成する２つのスキャナーＢ、Ｃ（Ｍ、Ｙ）で共有して用いられている。

７は記録媒体としての感光ドラムであり、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは各々順にＢ、Ｃ、Ｍ、Ｙ色用の記録媒体としての感光ドラム面（被走査面）である。

８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ）は各々反射部材としての反射ミラーであり、平面ミラーより成り、第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂ（６ａ´、６ｂ´）を通過した光束を対応する感光ドラム面７ａ，７ｂ（７ｃ，７ｄ）へ折り返している。尚、反射ミラー８ａ，８ｂ，８ｃ（８ｅ、８ｆ、８ｇ）は各々主走査断面内又は副走査断面内においてパワーを有していても良い。

１０ｂ（１０ａ）は第１（第２）の走査ユニットＵ１（Ｕ２）内の不要光遮光部材（単に遮光部材とも称す。）である。不要光遮光部材１０ｂ（１０ａ）は光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面７ａ、７ｂ（７ｃ，７ｄ）上に入射する走査光束の光路から副走査方向に離間して配置されている。

不要光遮光部材１０ｂは第１の遮光部材、不要光遮光部材１０ａは第２の遮光部材に相当している。副走査断面内において、第１の遮光部材１０ｂは偏向手段５と第１の結像光学素子６ａとの間に配置されている。また第２の遮光部材１０ａは偏向手段５と第３の結像光学素子６ａ´との間に配置されている。

本実施例における不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）は第２の結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の出射面（光学面）６ｂ２（６ｂ２´）で反射した不要光(フレア光、ゴースト光等）を遮光し、光偏向器５で偏向走査された光束を通過させている。

ここで第１、第２の遮光部材１０ｂ、１０ａに入射し、遮光される不要光は副走査断面内において収束光束である。

ここで不要光Ｒｆ１とは、偏向手段を挟んで対向配置した他方の走査ユニット内の結像光学系に入射し、他方の走査ユニット側の被走査面に入射する光束である。不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）は開口を有する遮光部材または副走査方向に２つに分離した遮光部材等から成っている。

以上のように本実施例では他方の走査ユニットＵ２は、第２の結像光学素子６ｂの光学面６ｂ２で反射し、他方の走査ユニットＵ２側の被走査面に向う不要光を遮光する第２の遮光部材１０ａとを有している。

また、一方の走査ユニットＵ１の第１の結像光学素子６ａは、第２の結像光学素子６ｂと第２の遮光部材１０ａとの間の光路中に設けられている。そして第１の結像光学素子６ａは、副走査断面内において正の屈折力を有している。

本実施例においては図１に示すように第１、第２の走査ユニットＵ１、Ｕ２を光偏向器５の回転軸を中心として対称的に両側に２つづつ振り分けて配置し、対向走査ユニットとなっている。これにより４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）のカラー画像形成装置に搭載可能な光走査装置の構成としている。

そして第１の走査ユニットＵ１においては、副走査断面内において光学基準軸Ｃ０の上下方向から光偏向器５の同一偏向面５ａに対して２つの光源手段（不図示）から出射された２つの光束を斜入射角度γで斜入射させている。

また、第２の走査ユニットＵ２においては、副走査断面内において光学基準軸Ｃ０の上下方向から光偏向器５の同一偏向面５ｂに対して２つの光源手段（不図示）から出射された２つの光束を有限の角度（斜入射角度）γで斜入射させている。

そして、偏向面５ａ（５ｂ）に対して斜め上方から入射した光束を斜め下方に、斜め下方から入射した光束を斜め上方へと反射し、結像光学系６（６´）により対応する反射ミラー８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ（８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ）を介して光路を分離している。

そして分離された４つの光束を対応する感光ドラム面（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ上に導光することによって、カラー画像を形成している。

このように図１においては、上記の如く第１、第２の走査ユニットＵ１、Ｕ２を、前記走査ユニットＵ１、Ｕ２が有する光偏向器５を共有するように複数設けている。そして複数の走査ユニットＵ１、Ｕ２からの複数の光束を、各走査ユニットＵ１、Ｕ２毎に光偏向器５の互いに異なった偏向面５ａ，５ｂに導光している。そして各走査ユニットＵ１、Ｕ２における複数の光束は互いに異なる被走査面７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ上に入射してカラー画像を形成している。

また、本実施例では同一の偏向面５ａ（５ｂ）にて偏向走査された２本の光束が第１の結像レンズ６ａ（６ａ´）を共に通過しているため、結像レンズの枚数を少なくして結像光学系６（６´）を構成しており、小型化を可能としている。

図３は図１に示した第１の走査ユニットＵ１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）であり、光路を展開して示している。尚、図３においては図１に示した不要光遮光部材と反射ミラーは省略して示している。

また図３では第１の走査ユニットＵ１のみを示したが、第２の走査ユニットＵ２の構成及び光学的作用も第１の走査ユニットＵ１と同一である。

図３において、１ａ，１ｂは各々光源手段であり、半導体レーザより成っている。

２ａ，２ｂは各々開口絞りであり、複数の光源手段１ａ，１ｂから出射された発散光束を特定のビーム形状に成形している。３ａ，３ｂは各々集光レンズ（アナモフィックレンズ）であり、主走査方向（主走査断面内）と副走査方向（副走査断面内）とで異なる屈折力（パワー）を有している。これにより、開口絞り２ａ，２ｂを通過した発散光束を主走査方向では平行光束（もしくは収束光束）、副走査方向では収束光束に変換している。

尚、光源手段１ａ、１ｂ、開口絞り２ａ、２ｂ、集光レンズ３ａ、３ｂの各要素は入射光学系ＬＡの一要素を構成している。

入射光学系ＬＡは、複数の光源手段１ａ、１ｂから出射した複数の光束を副走査断面内において互いに異なる角度をもって偏向手段５の同一の偏向面５ａに導光している。

尚、集光レンズ３ａないしは３ｂを２つの光学素子(コリメータレンズとシリンダーレンズ)より構成しても良い。また、集光レンズ３ａ、３ｂは一体化していても良い。

５は偏向手段としての光偏向器であり、外接円の直径３４ｍｍで５面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モータより成る駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度（等角速度）で回転している。

６は集光機能と後述するｆθ特性とを有する結像光学系である。本実施例における結像光学系６は主走査方向（主走査断面内）と副走査方向（副走査断面内）とで異なるパワーを有する結像光学素子である第１、第２の結像レンズ（結像レンズとも称す。）６ａ、６ｂを有している。

本実施例における第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂはプラスチック材料より成り、光偏向器５の同一の偏向面５ａによって偏向走査された画像情報に基づく複数の光束を互いに異なる被走査面としての感光ドラム面７ａ，７ｂ上に結像させている。且つ、第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂは副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７ａ，７ｂとの間を共役関係にすることにより、偏向面５ａの面倒れ補償を行っている。

ここで他方の走査ユニットＵ２の第３の結像光学素子６ａ´は、第４の結像光学素子６ｂ´と第１の遮光部材１０ｂとの間の光路中に設けられている。第３の結像光学素子６ａ´は、第４の結像光学素子６ｂ´の光学面６ｂ２´で反射し、一方の走査ユニットＵ１側の被走査面７に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有している。

第１の結像レンズ６ａは、第１の結像レンズ６ａの光軸上では主走査断面内、及び副走査断面内において正のパワーを有している。

第２の結像レンズ６ｂは、第２の結像レンズ６ｂの光軸上では主走査断面内において負のパワーを有し、副走査断面内において正のパワーを有している。

ここで、上記ｆθ特性とは画角（走査角）θで入射する光束を、像面上（被走査面７ａ，７ｂ上）で、光軸からの高さをＹ、定数をｆとするとき、Ｙ＝ｆ×θの位置に結像する関係を有していることである。つまりは単位画角あたりに走査される走査幅（走査速度）が走査面上全域にわたって等しくなるような特性である。そして定数ｆをｆθ係数と呼ぶ。また結像光学系６への入射光束が平行光束である場合、定数ｆは結像光学系６の近軸焦点距離ｆと同じ値となる。

７（７ａ，７ｂ）は被走査面としての感光ドラム面（感光ドラム）である。

本実施例においては、画像情報に応じて２つの光源手段１ａ、１ｂから光変調され出射した２本の発散光束が対応する開口絞り２ａ、２ｂにより規制され、集光レンズ３ａ、３ｂに入射する。集光レンズ３ａ、３ｂに入射した光束のうち主走査断面内においては平行光束となって出射する。

また、副走査断面内においては収束して互いに異なる角度をもって光偏向器５の同一の偏向面５ａに線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。そして光偏向器５の偏向面５ａで偏向走査された２本の光束は第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂを介して互いに異なった感光ドラム面７ａ，７ｂ上にスポット状に結像する。

尚、光偏向器５の偏向面５ａに対して、副走査断面内において斜め上方から入射した光源手段１ａからの光束は斜め下方に反射され、また斜め下方から入射した光源手段１ｂからの光束は斜め上方へと反射される。

そして光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、感光ドラム面７ａ，７ｂ上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面７ａ，７ｂ上に画像記録を行っている。

尚、本実施例ではＡ３サイズ相当の印字幅を走査することを想定し、被走査面７における有効走査幅は３１０ｍｍとして光学系を構成している。しかしこれに限ったものではなく、これより大きいサイズ、小さいサイズについても対応可能である。

本実施例における第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂの屈折面の形状は以下の形状表現式により表されている。光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をＹ軸、副走査面内において光軸と直交する軸をＺ軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、

（但し、Ｒは光軸上の母線曲率半径、Ｋ、Ｂ_４、Ｂ_６、Ｂ_８、Ｂ_１０は非球面係数）
なる式で表される。

また、副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方向）と対応する子線方向は、

なる式で表される。

ここで主走査方向に光軸からＹ離れた位置における副走査方向の曲率半径（子線曲率半径）ｒ‘が、
ｒ’＝ｒ_０（１＋Ｄ_２Ｙ^２＋Ｄ_４Ｙ^４＋Ｄ_６Ｙ^６＋Ｄ_８Ｙ^８＋Ｄ_１０Ｙ^１０）
（但し、ｒ_０は光軸上の子線曲率半径、Ｄ_２、Ｄ_４、Ｄ_６、Ｄ_８、Ｄ_１０は係数）
なる式で表される。

なお、光軸外の子線曲率半径ｒ’は各々の位置における母線の法線を含み主走査面と垂直な面内に定義されている。

また、形状表現式における多項式は１０次までの関数で表現しているが、次数はこれ以上でも以下でも差し支えない。また面形状表現式自体も同等の面表現自由度を有した表現式であれば、問題無く本発明の効果を得ることが可能である。

表１、表２に本実施例における実施例１の光学素子の光学配置及び結像光学素子（結像レンズ、又は、走査レンズ）の面形状の数値を示す。尚、表２において第１面は第１の結像レンズ６ａの入射面、第２面は第１の結像レンズ６ａの出射面、第３面は第２の結像レンズ、の入射面、第４面は第２の結像レンズ、の出射面である。また、Ｅ−ｘは１０^−ｘを意味する。

ここで非球面係数Ｂ４ｕからＢ１０ｕ、Ｄ２ｕからＤ１０ｕは主走査断面内と副走査断面内においてレンズ面の光軸を挟んで反光源手段１側の形状を特定する係数である。また非球面係数Ｂ４ｌからＢ１０ｌ、Ｄ２ｌからＤ１０ｌは主走査断面内と副走査断面内においてレンズ面の光軸を挟んで光源手段１側の形状を特定する係数である。

本実施例では、光源手段１から出射した光束が主走査断面内において、結像光学系６の光軸に対して角度をもって光偏向器５の偏向面５ａに入射しているため、光偏向器５の回転に伴う偏向面の出入り(サグ)が、走査開始側と終了側で非対称に発生する。

この非対称なサグにより像面湾曲、スポット径の変動が光軸に対して主走査方向に非対称に変化するのを良好に補償する為に、第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂは共に副走査方向の曲率半径が光軸に対して主走査方向に沿って非対称に変化する面を有している。

また第２面、第３面、第４面においては副走査断面内の非球面係数Ｄ２ｕからＤ１０ｕとＤ２ｌからＤ１０ｌは異なっており、副走査面内の曲率がレンズ面の有効径内において軸上から軸外に向かい光軸を中心として非対称に変化していることがわかる。

本実施例において、第１の結像レンズ６ａの入射面（第１面）及び出射面（第２面）は主走査断面内（主走査方向）では１０次までの関数で表現される非球面形状（非円弧形状）で形成されている。また副走査断面内（副走査方向）では入射面（第１面）は球面形状、出射面（第２面）は主走査方向に向かって曲率の変化する球面形状で形成されている。

第２の結像レンズ６ｂの入射面（第３面）及び出射面（第４面）は主走査断面内が１０次までの関数で表現される非球面形状（非円弧形状）で形成されている。また副走査断面内（副走査方向）では入射面（第３面）、出射面（第４面）共に主走査方向に向かって曲率の変化する球面形状で形成されている。そして副走査断面内のパワーが主走査方向で軸上から軸外に向かって減少していることにより、副走査方向の像面湾曲を良好に調整している。

本実施例では上述の如く第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂの材料をプラスチック材料（樹脂）より形成したが、材料はプラスチック材料に限らず、ガラス材料であってもよい。

図４は本実施例における幾何収差を示した図である。

図４より各収差とも実用上問題のないレベルまで調整されていることが分かる。また像高による副走査倍率の変化も２％以下に抑えられていることが分かる。このことにより像高による副走査方向のスポット形状の変化が抑えられ良好な結像性能を得られる。尚、像高による副走査倍率の変化は１０％以下が良い。さらに望ましくは５％以下が良い。

図５は被走査面上７での走査線湾曲量を示した図、図６は被走査面上７での結像スポットを示した図である。

第２の結像レンズ６ｂを副走査方向に偏心させたことにより、光束が副走査断面内において第２の結像レンズの光軸から近い位置を通ることになり走査線の湾曲及び結像スポットの回転を抑制している。よって本実施例の光走査装置を搭載したカラー画像形成装置において色ズレが目立たなくなる。

次に本実施例の目的を達成するための手段と効果を図１、図２を用いて説明する。

本実施例では前述の如く光偏向器５の同一の偏向面５ａ（５ｂ）にて偏向反射した複数の光束を各々複数の被走査面７ａ，７ｂ（７ｃ，７ｄ）に導くため光路中で光線分離を行う必要がある。その為に光偏向器５の同一の偏向面５ａ（５ｂ）に対し副走査断面内で光束を斜入射させている。

このような対向走査ユニットでは前述したように結像レンズの結像レンズ面による反射光が、光偏向器５に対して対称に配置された他方の結像レンズを透過し、他の被走査面上に不要光として到達してしまう。そこで光偏向器の同一の偏向面に対し副走査断面内で光束を斜入射させ、光偏向器の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束の光路から副走査方向に離間した位置に不要光遮光部材を設け、不要光が被走査面へ到達するのを防止している。

しかしながら、不要光が発生する結像レンズの取付け誤差により不要光は不要光遮光部材上で副走査方向に大きく振れ、不要光遮光部材を抜けた不要光が被走査面へ到達してしまう。

図７は従来の光走査装置において不要光の主光線の不要光遮光部材上での照射位置を示す説明図である。

図7において実線は結像レンズ面で発生した不要光の主光線の不要光遮光部材上での照射位置である。破線は結像レンズが副走査断面内において±３０分チルトした場合の不要光の主光線の不要光遮光部材上での照射位置である。

従来の光走査装置は結像レンズの副走査断面内におけるパワーがノンパワーであった。図７より不要光遮光部材上で不要光が副走査断面内において約±３ｍｍも振れていることがわかる。

図８は従来の光走査装置において不要光の不要光遮光部材への到達前（結像レンズの透過直後）と到達時での副走査断面内における光束幅を示す説明図である。

図８より不要光は不要光遮光部材前で副走査断面内において発散光になっていることがわかる。不要光が発散しているため、巨大な不要光遮光部材を設けないと完全に遮光することが出来ない。また、不要光の光束幅が広い為、他部材に入射しやすく、また乱反射が起こる可能性が高い。

そこで本実施例では図２に示す如く不要光Ｒｆ１を、副走査断面内(副走査方向）において正のパワーを有する結像レンズ６ａ（６ａ´）を通過させ、収束光束に変換している。その後不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）で不要光を遮光している。これにより不要光Ｒｆ１が発生する結像レンズ面６ｂ２（６ｂ２´）を含む結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の取付け誤差が発生しても不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で不要光が副走査方向に大きく振れることを防止している。

本実施例では結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の出射面６ｂ２（６ｂ２´）で反射による不要光Ｒｆ１が発生する。

しかしながら、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の入射面６ｂ１（６ｂ１´）を出射した不要光Ｒｆ１は結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過し、光偏向器５近傍を通過する。そして、光偏向器５近傍を通過した不要光Ｒｆ１は、光偏向器５に対して結像レンズ６ａ（６ａ´）とは反対側に設けた不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で遮光される。

図９は本実施例の光走査装置において不要光の主光線の不要光遮光部材上での照射位置を示す説明図である。

図９において実線は結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の射出面６ｂ２（６ｂ２´）で発生した不要光の主光線の不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上での照射位置である。破線は結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が副走査断面内において±３０分チルトした場合の不要光の主光線の不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上での照射位置である。

本実施例において不要光の副走査断面内の振れ量は約±０．８ｍｍとなっており、上記従来の光走査装置と比べて不要光の振れ量が低減されていることがわかる。この程度の振れ量であれば不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）の遮光マージンを取れる範囲である。

図１０は本実施例において不要光の不要光遮光部材への到達前（結像レンズ６ａ（６ａ´）の透過直後）と到達時での副走査断面内における光束幅を示す説明図である。

図１０より不要光は不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）前で副走査断面内において収束光束になっていることがわかる。不要光が収束しているため、不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）の狭い範囲で効果的に不要光を遮光することが出来る。

つまりは、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が取付け誤差により副走査断面内において例えば±３０分のチルト偏心をして不要光が約１°傾いてしまった場合でも、不要光が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過している。そのため不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で副走査方向に大きく振れることは無い。

本実施例において、走査ユニットＵ１（Ｕ２）内の結像レンズ６ａ（６ａ´）の副走査断面内の屈折力をφｓ、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の出射面６ｂ２（６ｂ２´）から結像レンズ６ａ（６ａ´）の被走査面側の主平面までの距離をＳ１とする。さらに結像レンズ６ａ（６ａ´）の偏向手段側（光偏向器５側）の主平面から不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）までの距離をＬとする。そのとき、
-(S1+L)＜S1-Ｌ(S1・φs-1)＜(S1+L) ・・・(1)
なる条件を満足させている。

条件式(1)は光学作用を劣化させることなく、不要光を不要光遮光部材で効果的に遮光するための条件である。

条件式(1)の上限値を超えると不要光が不要光遮光部材上で副走査方向に大きく振れてしまい、不要光が像面に到達してしまうため良くない。また条件式(1)の下限値を超えると副走査倍率が高くなりすぎてしまい、結像光学系の偏心敏感度も高くなってしまうため良くない。

本実施例における各々のパラメータφｓ、Ｓ１，Ｌの値は、
φｓ＝０．０１８
Ｓ１＝８２．３ｍｍ
Ｌ ＝７２．５ｍｍ
である。これら値を条件式(1)に当てはめると、
ー(S1+L) =-154.8mm
S1-Ｌ(S1・φs-1)= 47.4mm
(S1+L) = 154.8 mm
であり、これは条件式(1)を満たしている。

さらに望ましくは上記条件式(1)を次の如く設定するのが良い。

-(S1+L)/2＜≦S1-Ｌ(S1・φs-1)＜(S1+L)/2 ・・・（１ａ）
尚、本実施例において、各々のパラメータφｓ、Ｓ１，Ｌの値が、
０．００１≦φｓ≦０．０３
５０（ｍｍ）≦Ｓ１≦１５０（ｍｍ）
３０（ｍｍ）≦Ｌ ≦３００（ｍｍ）
なる条件を満足するとき、本実施例は更に効果を発揮する。

また図２を見ても分かるように本実施例における不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）は、光偏向器５に対して不要光が発生する結像レンズ６ｂ（６ｂ´）側とは反対側に配置されている。そのため、光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束の光路から副走査方向に大きく離間した位置で不要光を遮光できる。これにより、誤って光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束を遮光してしまうことが無い。

このように本実施例では上述した如く結像レンズの取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができる。これにより本実施例では簡易な構成で、かつカラーＬＢＰ、カラー複写機における画像性能の劣化のない高品質な画像が得られる光走査装置及びカラー画像形成装置を達成することができる。

尚、本実施例では複数の光源手段１ａ，１ｂを単一の発光部(発光点）より構成したが、これに限らず、複数の発光部より構成しても良い。

また本実施例では結像光学系６（６´）を２つの結像光学素子（結像レンズ）より構成したが、これに限らず、３つ以上の結像光学素子より構成しても良い。また結像光学系６（６´）を回折光学素子を含ませて構成しても良い。

また本実施例では不要光が発生する結像レンズの取付け誤差による不要光の振れのみを課題としたが、これに限らず、入射光学系や偏向手段の取付け誤差による不要光の振れにも効果がある。

図１１は本発明の実施例２の主要部分の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）であり、光路を展開して示している。図１１では結像光学素子の光学面で反射した不要光を不要光遮光部材で遮光する様子を示している。図１１において前記図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点は、不要光遮光部材１０ｄ（１０ｃ）を配置する位置を結像光学系内に変更した点と、不要光が通過する結像レンズを２つにした点である。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

つまり、本実施例では、副走査断面内において、第１の遮光部材１０ｄは、第１の結像光学素子６ａと第２の結像光学素子６ｂとの間に配置されていることが実施例１と異なっている。

また第２の遮光部材１０ｃは、第３の結像光学素子６ａ´と第４の結像光学素子６ｂ´との間に配置されている。これが実施例１と異なっている。

本実施例では前述の実施例１と同様に第２の結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の出射面６ｂ２（６ｂ２´）で反射による不要光Ｒｆ１が発生する。

しかしながら、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の入射面６ｂ１（６ｂ１´）を出射した不要光Ｒｆ１は結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過し、光偏向器５近傍を通過する。そして光偏向器５近傍を通過した不要光Ｒｆ１は、対向側の結像レンズ６ａ´（６ａ）を透過し、光偏向器５に対して結像レンズ６ａ（６ａ´）とは反対側に設けた不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）上で遮光される。

また結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が取付け誤差により副走査断面内において３０分のチルト偏心をして不要光が約１°傾いてしまった場合でも、不要光Ｒｆ１が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズ６ａ、６ａ´（６ａ´、６ａ）を透過している。そのため不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）上で副走査方向に大きく振れることは無い。

また、実施例１と比べて不要光Ｒｆ１が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズを透過する枚数が増えているため、更に不要光Ｒｆ１の副走査方向への振れ量が低減されている。

図１２は本実施例の結像レンズ面６ｂ２（６ｂ２´）での反射により発生した不要光Ｒｆ１の不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）上での主光線照射位置を実線で示している。また、不要光Ｒｆ１が発生した結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が副走査断面内において±３０分チルトした場合の不要光Ｒｆ１の不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）上での主光線照射位置を破線で示している。

不要光Ｒｆ１の副走査断面内の振れ量は約±０．４ｍｍとなっており、実施例１の光走査装置と比べて不要光Ｒｆ１の振れ量が更に低減されていることがわかる。この程度の振れ量であれば不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）の遮光マージンを取れる範囲である。

また図１３は不要光Ｒｆ１の不要光遮光部材到達前（結像レンズ６ａ´（６ａ）透過直後）と到達時の副走査断面内における不要光光束幅を示している。

図１３より不要光Ｒｆ１は不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）前で副走査断面内において収束光になっていることがわかる。不要光が収束しているため、不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）の狭い範囲で効果的に不要光を遮光することが出来る。

つまりは結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が取付け誤差により副走査断面内において例えば±３０分のチルト偏心をして不要光が約１°傾いてしまった場合でも不要光が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズ６ａ、６ａ´（６ａ´、６ａ）を透過している。そのため不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）上で副走査方向に大きく振れることは無い。

本実施例において、一方の走査ユニットＵ１内の結像レンズ（第１の結像光学素子）６ａ（６ａ´）と走査ユニットＵ２内の結像レンズ（第３の結像光学素子）６ａ´（６ａ）の副走査断面内の合成屈折力をφｐ（φｓ）とする。

結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の出射面６ｂ２（６ｂ２´）から走査ユニットＵ１内の結像レンズ６ａ（６ａ´）と他方の走査ユニットＵ２内の結像レンズ６ａ´（６ａ）との合成系の前側主平面（被走査面７ａ、７ｂ側の主平面）までの距離をＳ２（Ｓ１）とする。

さらに、一方の走査ユニットＵ１内の結像レンズ６ａ（６ａ´）と他方の走査ユニットＵ２内の結像レンズ６ａ´（６ａ）との合成系の後側主平面（光偏向器５側の主平面）から不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）までの距離をＬ２（Ｌ）とする。このとき、
-(S2+L2)＜S2-L2(S2・φp-1)＜(S2+L2) ・・・(2)
なる条件を満足させている。

条件式(2)は光学作用を劣化させることなく、不要光を不要光遮光部材で効果的に遮光するための条件である。

条件式(2)の上限値を超えると不要光が不要光遮光部材上で副走査方向に大きく振れてしまい、不要光が像面に到達してしまうため良くない。また条件式(2)の下限値を超えると副走査倍率が高くなりすぎてしまい、結像光学系の偏心敏感度も高くなってしまうため良くない。

本実施例における各々のパラメータφｐ、Ｓ２，Ｌ２の値は、
φｐ＝０．００９
Ｓ２＝２５６．７ｍｍ
Ｌ２＝１５８．７ｍｍ
である。これら値を条件式(2)に当てはめると、
ー(S2+L2) =-442.4mm
S2-L2(S2・φp-1)= 23.7mm
(S2+L2) = 442.4mm
であり、これは条件式(2)を満たしている。

さらに望ましくは上記条件式(2)を次の如く設定するのが良い。

-(S2+L2)/2＜≦S2-L2(S2・φp-1)＜(S2+L2)/2 ・・・（2a）
尚、本実施例において、各々のパラメータφｐ、Ｓ２，Ｌ２の値が、
0.001≦φｐ≦0.02
100（ｍｍ）≦Ｓ２≦300（ｍｍ）
100（ｍｍ）≦Ｌ２≦200（ｍｍ）
なる条件を満足するとき、本実施例は更に効果を発揮する。

また図１１を見ても分かるように本実施例における不要光遮光部材１０ｃ（１０ｄ）は、光偏向器５に対して不要光が発生する結像レンズ６ｂ（６ｂ´）側とは反対側に配置されている。そのため、光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束の光路から副走査方向に大きく離間した位置で不要光を遮光できる。これにより、誤って光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束を遮光してしまうことが無い。

このように本実施例では上述した如く光学素子の取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができる。これにより本実施例では簡易な構成で、かつカラーＬＢＰ、カラー複写機における画像性能の劣化のない高品質な画像が得られる光走査装置及びカラー画像形成装置を達成することができる。

尚、本実施例では不要光が発生する結像レンズの取付け誤差による不要光の振れのみを課題としたが、これに限らず、入射光学系や偏向手段の取付け誤差による不要光の振れにも効果がある。

図１４は本発明の実施例３の主要部分の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）であり、光路を展開して示している。図１４では結像光学素子の光学面で反射した不要光を不要光遮光部材で遮光する様子を示している。図１４において前記図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点は、不要光が発生する第２の結像レンズ６ｂ（６ｂ´）のレンズ面形状が異なる点である。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

本実施例では実施例１とは異なり、第２の結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の入射面６ｂ１（６ｂ１´）で反射による不要光Ｒｆ２が発生する。

しかしながら、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の入射面６ｂ１（６ｂ１´）で反射した不要光Ｒｆ２は結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過し、光偏向器５近傍を通過する。そして、光偏向器５近傍を通過した不要光Ｒｆ２は光偏向器５に対して結像レンズ６ａ（６ａ´）とは反対側に設けた不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で遮光される。

また結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が取付け誤差により副走査断面内において３０分のチルト偏心をして不要光が約１°傾いてしまった場合でも、不要光Ｒｆ２が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過している。そのため不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で副走査方向に大きく振れることは無い。

図１５は本実施例の結像レンズ面６ｂ１（６ｂ１´）での反射により発生した不要光Ｒｆ２の不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上での主光線照射位置を実線で示している。また、不要光Ｒｆ２が発生した結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が副走査断面内において±３０分チルトした場合の不要光Ｒｆ２の不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上での主光線照射位置を破線で示している。

不要光Ｒｆ２の副走査断面内の振れ量は約±０．８ｍｍとなっており、実施例１と同様、不要光Ｒｆ２の振れ量が低減されていることがわかる。この程度の振れ量であれば不要光遮光部材の遮光マージンを取れる範囲である。

また図１６は不要光Ｒｆ２の不要光遮光部材到達前（結像レンズ６ａ（６ａ´）透過直後）と到達時の副走査断面内における不要光光束幅を示している。

図１６より不要光Ｒｆ２は不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）前で副走査断面内において収束光になっていることがわかる。不要光が収束しているため、不要光遮光部材の狭い範囲で効果的に不要光を遮光することが出来る。

つまりは、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）が取付け誤差により副走査断面内において例えば±３０分のチルト偏心をして不要光が約１°傾いてしまった場合でも、不要光が副走査断面内において正のパワーを持つ結像レンズ６ａ（６ａ´）を透過している。そのため不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）上で副走査方向に大きく振れることは無い。

本実施例において、走査ユニットＵ１（Ｕ２´）内の結像レンズ６ａ（６ａ´）の副走査断面内の屈折力φｓを以下の如く設定している。さらに、結像レンズ６ｂ（６ｂ´）の面６ｂ１（６ｂ１´）から結像レンズ６ａ（６ａ´）の被走査面側の主平面までの距離Ｓ１を以下の如く設定している。さらに、結像レンズ６ａ（６ａ´）の偏向手段側（光偏向器５側）の主平面から不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）までの距離Ｌを以下の如く設定している。

φｓ＝０．００９
Ｓ１＝７７．３ｍｍ
Ｌ ＝７２．５ｍｍ
である。これら値を条件式(1)に当てはめると、
ー(S1+L) =-149.8mm
S1-Ｌ(S1・φs-1)= 99.4mm
(S1+L) = 149.8mm
であり、これは条件式(1)を満たしている。

また図１４を見ても分かるように本実施例における不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）は、光偏向器５に対して不要光が発生する結像レンズ６ｂ（６ｂ´）側とは反対側に配置されている。そのため、光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束の光路から副走査方向に大きく離間した位置で不要光を遮光できる。これにより、誤って光偏向器５の偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束を遮光してしまうことが無い。

このように本実施例では上述した如く光学素子の取付け誤差が発生しても効果的に不要光の遮光を行うことができる。これにより本実施例では簡易な構成で、かつカラーＬＢＰ、カラー複写機における画像性能の劣化のない高品質な画像が得られる光走査装置及びカラー画像形成装置を達成することができる。

尚、不要光遮光部材１０ａ（１０ｂ）の配置位置は前述の実施例２と同様に走査ユニットＵ２（Ｕ１）内の第1の結像レンズ６ａ´（６ａ）と第２の結像レンズ６ｂ´（６ｂ）との間に配置しても良い。

また本実施例では不要光が発生する結像レンズの取付け誤差による不要光の振れのみを課題としたが、これに限らず、入射光学系や偏向手段の取付け誤差による不要光の振れにも効果がある。

［画像形成装置］
図１７は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、実施例１〜３のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。

静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。

先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。

現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図１７において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。

以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図１７において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されている。そして転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。

図１７においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。

本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１〜３の構成はより効果を発揮する。
（カラー画像形成装置）
図１８は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。

本実施例は、光走査装置により４ビームを走査して各々並行して像担持体である感光体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。図１８において、１００はカラー画像形成装置、１１は実施例１から３に示したいずれかの構成を有する光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。

図１８において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２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５３によって、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）、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、光走査装置１１に入力される。そして、光走査装置１１からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。

本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置１１により４ビームを走査し、各々がＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４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している。

本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く光走査装置１１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２１，２２，２３，２４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。

前記外部機器５２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１００とで、カラーデジタル複写機が構成される。

本発明の実施例１の光走査装置の副走査要部断面図 本発明の実施例１の光走査装置の副走査断面図 本発明の実施例１の光走査装置の主走査断面図 本発明の実施例１の幾何収差及び副走査倍率の一様性を示す図 本発明の実施例１の走査線湾曲量を示す図 本発明の実施例１のスポット形状を示す図 従来の光走査装置の不要光の遮光部材上での主光線照射位置を示す図 従来の光走査装置の不要光光束幅を示す図 本発明の実施例１の光走査装置の不要光の主光線照射位置を示す図 本発明の実施例１の光走査装置の不要光光束幅を示す図 本発明の実施例２の光走査装置の副走査要部断面図 本発明の実施例２の光走査装置の不要光の主光線照射位置を示す図 本発明の実施例２の光走査装置の不要光光束幅を示す図 本発明の実施例３の光走査装置の副走査要部断面図 本発明の実施例３の光走査装置の不要光の主光線照射位置を示す図 本発明の実施例３の光走査装置の不要光光束幅を示す図 本発明の実施例の画像形成装置の要部概略図 本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図 従来の光走査装置の主走査断面図 従来の光走査装置の主要部分の要部斜視図

符号の説明

１ａ、１ｂ 光源手段
２ａ、２ｂ 開口絞り
３ａ、３ｂ 集束レンズ(アナモフィックレンズ)
５ 偏向手段（ポリゴンミラー）
６ａ、６ａ’ 第１の結像レンズ
６ｂ、６ｂ’ 第２の結像レンズ
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 被走査面（感光ドラム面）
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 反射ミラー
Ｃ０ 光学基準軸
ＬＡ 入射光学系
６ 結像光学系
１０ａ、１０ｂ 不要光遮光部材
１０ｃ、１０ｄ 不要光遮光部材
Ｒｆ１、Ｒｆ２ 不要光
１１ 光走査装置
２１、２２、２３、２４ 像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４ 現像器
４１、４２、４３、４４ 光ビーム
５１ 搬送ベルト
５２ 外部機器
５３ プリンタコントローラ
６０ カラー画像形成装置
１００ 光走査ユニット
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器

Claims (12)

1. 副走査断面内において光源手段から出射された光束を偏向走査する偏向手段の偏向面に有限の角度で光源手段からの光束を入射させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向走査された光束を被走査面に結像させる結像光学系とを有する２つの走査ユニットを前記偏向手段を挟んで対向配置された光走査装置において、
   前記２つの走査ユニットの一方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第１の結像光学素子、第２の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有しており、
   前記２つの走査ユニットの他方の走査ユニットは、前記偏向手段から順に、第３の結像光学素子、第４の結像光学素子の少なくとも２つの結像光学素子を有しており、
   前記一方の走査ユニットは、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光を遮光する第１の遮光部材とを有しており、
   前記他方の走査ユニットの第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子と前記第１の遮光部材との間の光路中に設けられ、かつ、前記第３の結像光学素子は、前記第４の結像光学素子の光学面で反射し前記一方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有していることを特徴とする光走査装置。
2. 副走査断面内において、前記第１の遮光部材は、前記偏向手段と前記第１の結像光学素子の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第３の結像光学素子の副走査断面内の合成屈折力をφｓ、
   前記不要光が発生する第４の結像光学素子の光学面から前記第３の結像光学素子の副走査断面内における後側主平面までの距離をＳ１、
   前記第３の結像光学素子の副走査断面内における前側主平面から前記第１の遮光部材までの距離をＬとするとき、
   -(S1+L)＜S1-Ｌ(S1・φs-1)＜(S1+L)
   なる条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 副走査断面内において、前記第１の遮光部材は、前記第１の結像光学素子と前記第２の結像光学素子の間に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
5. 前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の副走査断面内の合成屈折力をφｐ、
   前記他方の走査ユニットの不要光が発生する第４の結像光学素子の光学面から前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の合成系の被走査面側の主平面までの距離をＳ２、
   前記第１の結像光学素子と前記第３の結像光学素子の合成系の偏向手段側の主平面から前記第１の遮光部材までの距離をＬ２とするとき、
   -(S2+L2)＜S2-L2(S2・φp-1)＜(S2+L2)
   なる条件を満足することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
   
6. 前記第１の遮光部材に入射し、遮光される不要光は副走査断面内において収束光束であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光走査装置。
7. 前記２つの走査ユニットは、前記偏向手段の同一偏向面で偏向走査された光束を互いに異なる被走査面に結像させていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光走査装置。
8. 前記他方の走査ユニットは、前記第２の結像光学素子の光学面で反射し前記他方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光を遮光する第２の遮光部材とを有しており、
   前記一方の走査ユニットの第１の結像光学素子は、前記第２の結像光学素子と前記第２の遮光部材との間の光路中に設けられ、かつ、前記第１の結像光学素子は、前記第２の結像光学素子の光学面で反射し前記他方の走査ユニット側の被走査面に向う不要光が通過する副走査断面内において正の屈折力を有していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の光走査装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体の上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至８何れか一項に記載の光走査装置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カラー画像形成装置。
12. 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各々の光走査装置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請求項１１に記載のカラー画像形成装置。

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