JP2012181230A - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴースト光の視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路において、偏向素子を挟んだ対向側の走査光学系の全ての光学素子から発生するゴースト光を、簡易な手段により低減することが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の光束を、単一の偏向素子により偏向走査し、各光源手段毎に、かつ偏向素子を挟んで配置された結像光学系を介して互いに明度の異なる画像を形成するための感光手段に導光する走査光学装置において、明度の低い色相の画像に対応した光束と、明度の高い色相の画像に対応した光束は、偏向素子の異なる偏向面により該偏向素子を挟み対向方向に反射偏向されて、それぞれ結像光学系を介して被走査面に導光されており、明度の低い色相の画像に対応した光路の偏向素子から被走査面までの光学効率は、明度の高い色相の画像に対応した光路の偏向素子から被走査面までの光学効率よりも低く設定されていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、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。

従来よりレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機の走査光学装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束を、ポリゴンミラーより成る偏向素子（光偏向器）により周期的に偏向させている。そして偏向された光束をｆθ特性を有する結像光学系によって感光ドラム等の記録媒体面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。

このような走査結像機能を複数有し、異なる色相に対応した被走査面を別々の光束で同時に光走査するタンデム型走査光学装置を用いたカラー画像形成装置が知られている（特許文献１、２）。カラー画像形成装置に用いるタンデム型走査光学装置では、光源手段を複数有し、複数の光源手段からの複数の光束を一つまたは複数の偏向素子に入射させる。このとき偏向素子に入射する複数の光束は偏向走査面（偏向面）および偏向素子の回転軸を含み偏向走査面に直交する面に対しそれぞれ角度を有して入射している。そして、一つまたは複数の結像レンズを介した後、ミラー等により光束を反射分離し、それぞれ異なる複数の被走査面上を複数の光スポットで同時に走査している。

このようなタンデム型走査光学装置においては、一方の走査光学系で光束を走査する際、結像レンズのレンズ表面で反射された光束が、偏向素子を挟み対向側の走査光学系に入射し、被走査面に到達してゴースト光やフレア光となる場合がある。特許文献１ではタンデム型走査光学装置において偏向素子近傍に対向方向の走査光学系から入射してくるゴースト光を遮光する遮光部材を配置した事例が開示されている。特許文献２ではタンデム型走査光学装置において被走査面に最も近い走査光学素子と偏向素子との間に反射率の低いミラー（光量低下手段）を配置することで、被走査面に最も近い走査光学素子から発生するゴースト光を低減する事例が開示されている。

特開２００２−１９６２６９号公報 特開２００５−８４５６５号公報

特許文献１に開示されている遮光部材を用いてゴースト光（フレア光）を軽減する方法では、偏向素子近傍に配置する遮光部材が偏向素子自身や有効光束と近接する。このためゴースト光を完全に遮光することが難しい。特許文献２に開示されている光量低下手段を用いてゴースト光を軽減する方法では、被走査面に最も近い走査光学素子から発生するゴースト光は低減できる。しかしながら反射率の低いミラーより偏向素子寄りの光学素子から発生するゴースト光を低減することができない。

複数の走査光学系を偏向素子を挟んで対向配置したタンデム型走査光学装置では偏向素子を挟んで相手方向から入射してくる光束がフレア光やゴースト光となるのを簡易な方法で軽減することが高精度な画像形成をするのに重要になってくる。特にカラー画像形成装置では、明度の低い色相の画像、例えばブラックの画像に対応した感光面にゴースト光が僅かに入射してもゴースト光が視認されてしまい、画質を低下させる原因となる。

本発明は、ゴースト光の視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路において、偏向素子を挟んだ対向側の走査光学系の全ての光学素子から発生するゴースト光を、簡易な手段により低減することができる走査光学装置の提供を目的とする。

この他、この走査光学装置を用いたカラー画像形成装置の提供を目的とする。

本発明の走査光学装置は、複数の光源手段からの光束を、単一の偏向素子により偏向走査し、各光源手段毎に配置された結像光学系を介して互いに明度の異なる画像を形成するための感光手段がそれぞれ配置される被走査面に導光する走査光学装置において、
前記結像光学系は前記偏向素子を挟んで対向配置されており、前記複数の光源手段からの光束のうち、明度の低い色相の画像に対応した光束と、明度の高い色相の画像に対応した光束は、前記偏向素子の異なる偏向面により該偏向素子を挟み対向方向に反射偏向されて、それぞれ前記結像光学系を介して前記被走査面に導光されており、明度の低い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率は、明度の高い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率よりも低く設定されていることを特徴としている。

本発明によれば、ゴースト光の視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路において、偏向素子を挟んだ対向側の走査光学系の全ての光学素子から発生するゴースト光を、簡易な手段により低減することができる走査光学装置が得られる。

実施例１の走査光学装置の主走査断面図である。 実施例１の走査光学装置の副走査断面図である。 実施例１の走査光学装置のＹ光路からＫ光路に至るゴースト光を示す主走査断面図である。 実施例１の走査光学装置のＹ光路からＫ光路に至るゴースト光を示す副走査断面図である。 比較例の走査光学装置のＫ光路側被走査面におけるゴースト露光量を示す図である。 実施例１の走査光学装置のＣ光路からＹ光路に至るゴースト光を示す副走査断面図である。 実施例１の走査光学装置のＫ光路側被走査面におけるゴースト露光量を示す図である。 実施例２の走査光学装置の主走査断面図、及びＹ光路からＫ光路に至るゴースト光を示す図である。 実施例２の走査光学装置の副走査断面図、及びＹ光路からＫ光路に至るゴースト光を示す図である。 本発明のカラー画像形成装置の要部概略図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の走査光学装置は、複数の光源手段からの光束を、単一の偏向素子により偏向走査する。そして各光源手段毎に配置された結像光学系を介してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の互いに明度の異なる画像を形成するための感光手段がそれぞれ配置される被走査面に導光する。

結像光学系は偏向素子を挟んで対向配置されている。複数の光源手段からの光束のうち、明度の低い色相の画像（例えばブラック画像）に対応した光束と、明度の高い色相の画像（例えばイエロー画像）に対応した光束は、偏向素子の異なる偏向面により偏向素子を挟み対向方向に反射偏向される。ここで、明度の低い色相の画像の明度は全ての画像の明度のうち最も明度が低い。明度の高い色相の画像の明度は全ての画像の明度のうち最も明度が高い。

偏向素子で反射偏向された複数の光束は、それぞれ結像光学系を介して被走査面に導光される。明度の低い色相の画像に対応した光路の偏向素子から被走査面までの光学効率Ｅｄは、明度の高い色相の画像に対応した光路の偏向素子から被走査面までの光学効率Ｅｄよりも低く設定されている。すなわち、
Ｅｄ＜Ｅｂ
である。

ここで光学効率ＬＴとは、偏向素子で反射偏向された光束の光量をＬＶ_０、被走査面に入射するときの光量をＬＶとするとき、
ＬＴ＝ＬＶ／ＬＶ_０
で表される。

［実施例１］
図１は本発明の実施例１のタンデム型の走査光学装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図２は本発明の実施例１のタンデム型の走査光学装置の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。尚、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向手段で光束が偏向走査される方向である。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。主走査断面とは偏向手段の回転軸を法線とする平面である。副走査断面とは主走査方向の軸を法線とする平面である。また本明細書及び図面において、サフィックスｘは色相に対応するｙ（イエロー）、ｍ（マゼンタ）、ｃ（シアン）、ｋ（ブラック）を表わす。またｙ〜ｋとはｙ，ｍ，ｃ，ｋのことである。

図中、１ｙ〜１ｋ（以下「１」と略す場合もある）は各々少なくとも１つの発光部（発光点）を有する光源手段であり、例えば半導体レーザーよって成っている。３は絞りであり、通過光束（光量）を制限している。２ｙ〜２ｋ（以下「２」と略す場合もある）はコリメータレンズであり、対応する複数の光源手段１ｙ〜１ｋから出射し、入射してきた複数の光束を各々平行光束に又は略平行光束に変換して出射している。４はシリンドリカルレンズであり、コリメータレンズ２ｙ〜２ｋからの光束を偏向素子５の偏向面５１、５２において主走査方向に延伸した線像に変換する機能とを有している。

尚、コリメータレンズ２とシリンドリカルレンズ４を１つのアナモフィックレンズで構成しても良い。絞り３、コリメータレンズ２ｙ〜２ｋ及びシリンドリカルレンズ４の各要素はそれぞれ入射光学系（集光光学系）Ｌｙ〜Ｌｋ（以下「Ｌ」と略す場合もある）の一要素を構成している。５は偏向素子であり、複数の偏向面を有する回転多面鏡(ポリゴンミラー）よりなり、モータ等の駆動手段により矢印Ａ方向に等速で回転しており、入射光学系Ｌｙ〜Ｌｋからの光束を反射偏向している。ＳＲ，ＳＬは各々偏向素子５に対して対向配置された走査光学系(走査ユニット）である。

６ｙ〜６ｋ（以下「６」と略す場合もある）は各々ｆθ特性を有する結像光学系であり、主走査方向と副走査方向で異なった屈折力を有し、偏向素子５からの複数の光束を光束毎に対応した被走査面８ｙ〜８ｋ（以下「８」と略す場合もある）上に結像させている。本実施例における結像光学系６ｙ〜６ｋを構成する各々の結像光学素子としての結像レンズ６１ｙｍ、６１ｃｋ（以下「６１」と略す場合もある）、６２ｙ〜６２ｋ（以下「６２」と略す場合もある）はプラスチック材よりなるトーリックレンズより形成されている。トーリックレンズ６１、６２の面（表面）には反射防止膜が施され(付加されて)ていない。

走査光学系ＳＲ側の結像光学系６ｃ、６ｋは、各々共通の第１の結像レンズ６１ｃｋと第２の結像レンズ６２ｃ、６２ｋを有している。走査光学系ＳＬ側の結像光学系６ｙ、６ｍは、各々共通の第１の結像レンズ６１ｙｍと第２の結像レンズ６２ｙ、６２ｍを有している。結像光学系６ｙ〜６ｋは、各々偏向素子５によって偏向走査された画像情報に基づく光束を対応する被走査面としての感光ドラム面８ｙ〜８ｋ上に結像させている。かつ結像光学系６ｙ〜６ｋは、各々副走査断面内において偏向素子５の偏向面５１、５２と感光ドラム面８ｙ〜８ｋとの間を共役関係にすることにより偏向面５１、５２の面倒れ補償を行っている。

７３ｋ，７１ｃ，７２ｃは各々走査光学系ＳＲ側の反射素子としてのミラー(反射ミラー）であり、走査光学系ＳＲ内で光路を折り曲げている。７３ｙ，７１ｍ，７２ｍは各々走査光学系ＳＬ側の反射素子としてのミラー(反射ミラー）であり、走査光学系ＳＬ内で光路を折り曲げている。８ｋ，８ｃは各々走査光学系ＳＲ側の被走査面としての感光ドラム面である。８ｙ，８ｍは各々走査光学系ＳＬ側の被走査面としての感光ドラム面である。

本実施例では複数の被走査面８ｙ〜８ｋに向かう各光路にはそれぞれ光路中に１以上の反射素子が配されている。結像光学手段６ｙ〜６ｋと被走査面８ｙ〜８ｋとの間には、各々防塵ガラス(不図示)が配置されており、走査光学装置内への塵埃の侵入を防いでいる。本実施例の走査光学装置は４つの光源手段１ｙ〜１ｋの発光部から出射した光束を異なる４つの被走査面８ｙ〜８ｋに導光し、光走査するものである。以下、走査光学装置の機能説明においては簡単のため１つの光源手段１ｋから発せられた光束の光路について説明する。

光源手段である半導体レーザ１ｋから出射した発散光束は絞り３によって光量を制限され、対応するコリメータレンズ２ｋに入射する。コリメータレンズ２ｋからの光束はシリンドリカルレンズ４で集光され主走査断面内（主走査方向）に関しては平行光束に変換し、副走査断面内（副走査方向）に関しては偏向素子５の偏向面５１に長手の結像として結像する。副走査断面内において入射光学系Ｌｋからの光束は偏向面５１に対に角度を有して入射している。

偏向素子５に入射した光束は偏向面５１により被走査面方向に偏向走査され、結像光学系６ｋに入射する。本実施例において結像光学系６ｋは主に主走査方向にパワーを有するプラスチック材の第１のトーリックレンズ(結像レンズ)６１ｃｋと主に副走査方向にパワーを有するプラスチック材の第２のトーリックレンズ(結像レンズ)６２ｋとより構成される。また、結像光学系６ｋは、偏向面５１からの偏向光束を被走査面８ｋに結像させるとともに偏向面５１の面倒れを補償している。

本実施例における第１のトーリックレンズ６１ｃｋは、上記の如く２組の結像光学系６ｃ、６ｋで共通に使用されている。なお、結像光学系６ｋの形態、製法はこれに限定されるものではない。上記結像光学系６ｋにより被走査面８ｋ上に結像した光束は、モータ軸（不図示）に取り付けられたポリゴンミラーの矢印Ａ方向の回転により被走査面８ｋ上を矢印Ｂ方向(主走査方向）に等角速度で偏向走査する。

本実施例における走査光学装置はこれらの走査機能を４つ有することで、異なる色相に対応する画像情報を同時に異なる被走査面上に記録するタンデム型走査光学装置であり、以下、それについて、詳細に説明する。本実施例における４つの光源手段１ｙ〜１ｋは各々主走査方向及び副走査方向に矩形状に配置されている。このうち光源手段１ｃ、１ｋからの光束を偏向素子５の偏向面５１へ、光源手段１ｙ、１ｍからの光束を光偏向器５の偏向面５２へ入射させ、それぞれの光束を偏向素子５の左右に分離している。

さらに光源手段１ｃ、１ｋからの光束を副走査断面内で異なる入射角をもち光偏向器５に斜入射させることにより、第１のトーリックレンズ６１ｃｋ後に配置したミラー７１ｃにより空間分離している。尚、光源手段１ｙ、１ｍからの光束に関しても同様である。

このように偏向素子５に対し異なる斜入射角を有する複数の光束を、偏向素子５の異なる２つの偏向面５１，５２に入射させることにより、一つの偏向素子５で４つの光束を同時に走査可能としている。物理的に偏向素子５に最も遠い側の被走査面８ｙ、８ｋに向かう光源手段１ｙ、１ｋからの光束は、偏向素子５により偏向走査された後、それぞれ１枚の反射素子（ミラー）７３ｙ、７３ｋで偏向され、それぞれの被走査面８ｙ、８ｋに導光される。

一方、物理的に偏向素子５に最も近い側の被走査面８ｍ、８ｃに向かう光源手段１ｍ、１ｃからの光束は、偏向素子５により偏向走査される。その後、２枚の反射素子（ミラー）７１ｍ、７２ｍ（７１ｃ、７２ｃ）で偏向され、それぞれの被走査面８ｍ、８ｃに導光される。

図２において感光ドラム８ｋと感光ドラム８ｃとを入れ替えても良い。また同様に感光ドラム８ｙと感光ドラム８ｍとを入れ替えても良い。４つの光束は減法混色にてフルカラー画像を形成するための３原色であるＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）とＫ（ブラック）に対応しており、被走査面上に配置した感光ドラム上に画像情報を記録する。

本実施例ではこれら４色に対応した感光ドラムを、最も明度の低い色相であるＫ（ブラック）と最も明度の高い色相であるＹ（イエロー）の光路が偏向素子５を挟み対向方向となるよう図２左からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置している。尚、Ｍ、Ｙ、Ｋ、Ｃの順に配置しても良い。

まず対面ゴーストについて説明する。ここで結像光学系６ｙ〜６ｋの面反射に起因するゴースト光に関し説明する。先に説明したプラスチック材よりなるトーリックレンズは表面（光入出射面）に反射防止膜を付加していない。これはプラスチックレンズへの蒸着はガラスレンズに比べて難しいためである。これにより光束の入射角、偏光方向によっても異なるが、レンズ表面で約４％の光束が反射することとなる。

図３、図４は本実施例の走査光学装置におけるＹ光路側のトーリックレンズ６１ｙｍの第１レンズ面であるＲ１面から発生するゴースト光を示す説明図である。図３は主走査方向断面図、図４は副走査方向断面図である。トーリックレンズのレンズ表面から反射した光束は偏向素子５の上方を通過しＫ光路側のトーリックレンズ６１ｃｋ、６２ｋ、反射ミラー７３ｋを介しＫ光路の被走査面８ｋ近傍に到達しゴースト光となる。このような他の色相に対応する光路に混入するゴースト光は画像の色味の変化を生じやすく視認性が高い。なお本実施例ではＹ光路からＫ光路へのゴーストを説明したが、Ｋ光路からＹ光路へのゴーストに関しても同様である。

ここで本実施例の比較例としてＹ光路とＫ光路の反射素子の反射率を同一にした事例におけるゴースト光に関し説明する。図５は比較例においてトーリックレンズ６１ｙｍが光軸に対して３０’おじぎして（傾斜して）組みつけられたときの、Ｋ光路側の被走査面におけるゴースト光量を示しており、Ｋ光路側の画像書き込み光束による光量で正規化している。同図より本実施例においてＹ光路のトーリックレンズ６１ｙｍからのゴースト光は画像中央部近傍に約３．６％発生し像面照度ムラとなり、特に中間調画像において画像品位を劣化させる。

図６は本実施例の走査光学装置におけるＣ光路側のトーリックレンズ６２ｃの第２レンズ面であるＲ２面からＹ光路に向かうゴースト光を示す図である。このゴーストもトーリックレンズ６１ｙｍからのゴーストと同様に偏向素子５を挟み対向側に到達し画像劣化の原因となる。

なお走査光学装置の構成、配置により、設計上正規の位置に光学系が配置されればゴースト光が対面側の被走査面に到達しないことも考えられる。しかしながら、この場合においてもゴースト発生源の光学素子の組み付け誤差等によるゴースト発生を否定することができない。したがってこれらのケースにおいても本発明の効果を得られるものであり、本発明の権利範囲を制限されるものではない。

次に光学効率とゴースト光の関係について説明する。タンデム型走査光学装置の光学効率は各色相に対応する光路により差が出ないよう設定するのが一般的である。これに対して本実施例では光学的にほぼ対称な位置に配置された反射素子の反射率や光学素子の透過率を光路により変更している。

具体的には最も明度の高い色相Ｙの光路に配置した反射素子７３ｙの反射率を９０％、最も明度の低い色相Ｋの光路に配置した反射素子７３ｋの反射率を４５％に設定している。この設定によってゴーストに対する視認性が高い明度の低い色相Ｋへのゴースト光量を、ゴーストに対する視認性が低い明度の高い色相Ｙへのゴースト光量に対し小さくしている。この各光路の光学効率の設定によりゴースト光量が変化する理由を以下の２点から説明する。

第１点として入射光光量差による表面反射光量の変化について説明する。第１表は本実施例における色相Ｙ、Ｋに対応する光路における光量収支を説明する表である。説明を簡略化するため色相Ｙ、Ｋの反射素子の反射率はそれぞれ１、０．５とし、走査光学系の光路毎に差異の無い素子に関しては議論に影響が無いため無視することとした。

まず、いずれの光路においても被走査面上における画像書込み光量は等しくする必要があることから、被走査面を基点に光源側に遡り計算を行うこととする。上述のとおり色相Ｙ、Ｋに対応する光路における反射素子の反射率には１：０．５の関係があるため、それぞれの偏向素子５への入射光量は１：２の関係となる。ここで図４よりＫ光路の被走査面８ｋに到達するゴーストはＹ光路で、Ｙ光路の被走査面８ｙに到達するゴーストはＫ光路で発生する。

これより、ゴースト発生源のトーリックレンズ６１の表面反射時の光量は２：１と逆の関係となる。つまりＫ光路側の被走査面８ｋに到達予定のゴースト光量は、ゴースト発生時点において半減していることとなる。

第２点として、ゴースト光路の光学効率差による光量変化について説明する。トーリックレンズ６１で発生したゴースト光は偏向素子５の上方を通過し、対面側の光学素子を全て通過し被走査面に到達する。上述のとおり色相Ｙ、Ｋに対応する光路における反射素子の反射率には１：０．５の関係があるため、被走査面に到達するゴースト光はＹ：Ｋ＝２：０．５となり、ゴーストに対して視認性の高いＫ光路側のゴースト光量を相対的に低減することが可能となる。

このように明度の高いＹ光路、低いＫ光路の光学効率を適切している。これにより、ゴースト発生面に入射する光束自体の光量に差がつくこと、さらに発生したゴースト光を被走査面まで伝達する光学効率が変わることとなり、双方の相乗効果により両光路のゴースト光の比率を変えることができる。

なお本実施例においては光路中に配置した反射素子（ミラー）の反射率を色相毎に差をつけることにより上記効果を得ているが、フィルター等の光量減衰手段を光路中に設けたり、光学素子の表面に光学薄膜を成膜して減光しても良い。つまり明度の低い色相Ｋの画像に対応した光路と明度の高い色相Ｙの画像に対応した光路それぞれの偏向素子５から被走査面までの光学効率を、前者の方が低くなるよう設定することが重要となる。

次に光学効率の設定範囲について説明する。以上の議論より色相毎に光学素子の光学効率を変更した場合、その影響は画像書込み光束とゴースト光束の双方に影響が及ぶこととなる。これを数式で記述すると以下の関係となる。

明度の低い色相のブラック画像に対応した光路の偏向素子５から被走査面までの光学効率をＥｄとする。明度の高い色相のイエロー画像に対応した光路の偏向素子５から被走査面までの光学効率をＥｂとする。明度の低い色相の画像に対応した光路の被走査面上でのゴースト光量をＧｄとする。明度の高い色相の画像に対応した光路の被走査面上でのゴースト光量をＧｂとする。このとき、
Ｇｂ／Ｇｄ＝（Ｅｂ／Ｅｄ）²＝４．０ ・・・（１）
上式によれば色相間の光学効率の比を大きくするとその自乗に比例して色相間のゴースト光量の比が大きくなることになる。しかしながら光学効率の比を大きくしすぎるとそれに比例し偏向素子５への入射光量が変化するため、レーザー発光量の観点から色相間の光学効率の比が２．５を超えると色相間で同一の光源、コリメータレンズを用いることが困難となる。

さらにＹ光路側のゴースト光量は相対的に増加するため、ゴーストに対する視認性が低い色相であってもゴーストが目立つこととなる。また色間の光学効率の比が１．２を下回ると、本実施例の目的である視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路におけるゴースト光を相対的に低減することが困難となる。

本実施例では色相Ｂｋは少しでもゴースト光があるとすぐに視認されてしまう。すなわちゴーストに対する視認性が高い。そこで色相Ｂｋへのゴースト光量が色相Ｙに比べて小さくなるように光路間の光学効率を設定している。すなわち、
Ｅｄ＜Ｅｂ
としている。以上より本実施例では色相間の光学効率の比を以下の条件式のとおり設定している。

１．２＜Ｅｂ／Ｅｄ＜２．５ ・・・（２）
また光学効率を反射素子の反射率で制御する場合、同様に以下の数式を満足するよう反射率を設定する必要がある。

１．２＜Ｒｂ／Ｒｄ＜２．５ ・・・（３）
ここで、明度の低い色相ｋの画像に対応した光路における最も偏向素子５に近い走査光学素子と被走査面の間に配置した全ての反射素子の反射率の積をＲｄとする。明度の高い色相Ｙの画像に対応した光路における最も偏向素子に近い走査光学素子と被走査面の間に配置した全ての反射素子の反射率の積をＲｂとする。なお同一の光路に複数枚（枚数は２枚以上）の反射素子を有する場合、被走査面近傍の反射素子からのゴースト光を低減させる。このため、偏向素子５に最も近い反射素子７１ｃの反射率を同一光路(同光路)に設けた他の反射素子７２ｃに対してより低くすることが望ましい。これは図２において感光ドラム８ｋと感光ドラム８ｃとを入れ替え、また感光ドラム８ｙと感光ドラム８ｍとを入れ替えた場合に相当している。

本実施例ではＥｂ／Ｅｄ＝Ｒｂ／Ｒｄ＝０．９０／０．４５＝２．０となるよう反射素子の反射率を設定しており、弊害の無い範囲で本発明の目的を達成している。図７は本実施例におけるＹ光路側、Ｋ光路側の被走査面におけるゴースト光による光量を示しており、実線がＫ光路、破線がＹ光路のものである。なおゴースト光量はそれぞれの画像書き込み光束による露光量で正規化している。同図にはＹ、Ｋ光路の光学効率を上述のとおり設定することにより、それぞれの光路でのゴースト光量比が（１）式のとおり変化することが示されている。

次に走査光学装置を用いた画像形成装置について説明する。図１０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。本実施例の画像形成装置は、前述した走査光学装置と、被走査面に配置された感光体と、走査光学装置で走査された光束によって感光体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を有している。更に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備えている。

図１０において、１６０はカラー画像形成装置、１１０は各々実施例に示した構成を有する走査光学装置、１２１，１２２，１２３，１２４は各々像担持体としての感光ドラム、１３１，１３２，１３３，１３４は各々現像器、１５１は搬送ベルトである。図１０において、カラー画像形成装置１６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１５２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１５３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、それぞれ走査光学装置１１０に入力される。そして、これらの走査光学装置１１０からは、各画像データに応じて変調された光ビーム１４１，１４２，１４３，１４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４の感光面が主走査方向に走査される。

本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く走査光学装置１１０からの各々の画像データに基づいた４本の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１２１，１２２，１２３，１２４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。外部機器１５２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１６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。

以上、本実施例においては明度に差のある色相に対応する光路を偏向素子の異なる偏向面により偏向素子を挟み対向方向に偏向するよう配置し、かつそれぞれの光路の光学効率を適切に設定した。これによりタンデム型走査光学装置において視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路における、偏向素子を挟んだ対向側の全ての光学素子からのゴースト光を相対的に低減できる。また簡易な方法で被走査面上の像面照度分布を均一にすることができ、高精細印字に好適な走査光学装置、及びそれを用いた画像形成装置の提供することができる。なお本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

［実施例２］
図８は本発明の実施例２の走査光学装置の主走査方向の要部断面図、図９は副走査方向の要部断面図である。実施例２において実施例１と異なる点は一つの偏向素子５で２つの被走査面を走査し、それを二つ連ねて一つの走査光学装置としている点、これに伴い光源から偏向素子５に入射する光束が副走査断面内で角度を有さない点であり、その他は実施例１と同様である。

本実施例においても実施例１と同様、トーリックレンズ６３ｃの光学表面で反射した光束が、偏向素子５を挟み対向した光路に入射し、トーリックレンズ６３ｋ、６４ｋを介して被走査面８ｋ近傍に到達しゴースト光となる。また実施例１と異なり本実施例は光源から偏向素子５に入射する光束が副走査断面内で角度を有さない所謂偏向面内入射である。このため、画像書込み光束とゴースト光束が空間的に重なり合っており、ゴースト光を副走査方向からメカ的に遮光することが困難である。

図９に示すように本実施例では４色に対応した感光ドラムを、同図左からＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの順に配置している。最も明度の低い色相であるＫ（ブラック）の光路と相対的に明度が高い色相であるＣ（シアン）の光路を偏向素子５を挟み対向して配置している。また最も明度の高い色相であるＹ（イエロー）の光路と相対的に明度が低い色相であるＭ（マゼンタを）偏向素子５を挟み対向して配置している。

このとき相対的に明度の低い色相の画像（ｋ，ｍ）に対応した光路の反射素子の反射率を、相対的に明度の高い色相の画像（ｃ，ｙ）に対応した光路の反射素子の反射率よりも低く設定した。具体的にはＫ光路とＭ光路に配置した反射素子７４ｋ、７４ｍの反射率を６０％に設定し、Ｙ光路とＣ光路に配置した反射素子７４ｙ、７４ｃの反射率を９０％に設定した。

したがって本実施例では
Ｅｂ／Ｅｄ＝Ｒｂ／Ｒｄ＝０．９０／０．６０＝１．５
となり、実施例１中の数式（２）、数式（３）を満足するよう設定しており、弊害の無い範囲で本発明の目的を達成している。

この結果、実施例１と同様の理由から明度が低くゴースト視認性の高い色相のゴースト光を、明度が高い色相のゴースト光に対して低減することが可能となる。また両者のゴースト光量の比は数式（１）より、
Ｇｂ／Ｇｄ＝（Ｅｂ／Ｅｄ）²＝２．２５
となる。

以上、本実施例においても明度に差のある色相に対応する光路を偏向素子の異なる偏向面により偏向素子を挟み対向方向に偏向するよう配置し、かつそれぞれの光路の光学効率を適切に設定した。これによりタンデム型走査光学装置において視認性の高い明度の低い色相の画像に対応する光路における、偏向素子を挟んだ対向側の全ての光学素子からのゴースト光を相対的に低減できる。また簡易な方法で被走査面上の像面照度分布を均一にすることができ、高精細印字に好適な走査光学装置、及びそれを用いた画像形成装置の提供することができる。

なお本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ｙ〜１ｋ 光源手段（半導体レーザ） ２ｙ〜２ｋ コリメータレンズ
３ 開口絞り ４ コンデンサーレンズ ５ 偏向素子
５１、５２ 偏向面 ６ｙ〜６ｋ 結像光学系
７１ｍ、７２ｍ、７３ｙ 反射素子 ７１ｃ、７２ｃ、７３ｋ 反射素子
８ｙ〜８ｋ 被走査面（感光ドラム面）

Claims (11)

1. 複数の光源手段からの光束を、単一の偏向素子により偏向走査し、各光源手段毎に配置された結像光学系を介して互いに明度の異なる画像を形成するための感光手段がそれぞれ配置される被走査面に導光する走査光学装置において、
   前記結像光学系は前記偏向素子を挟んで対向配置されており、前記複数の光源手段からの光束のうち、明度の低い色相の画像に対応した光束と、明度の高い色相の画像に対応した光束は、前記偏向素子の異なる偏向面により該偏向素子を挟み対向方向に反射偏向されて、それぞれ前記結像光学系を介して前記被走査面に導光されており、明度の低い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率は、明度の高い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率よりも低く設定されていることを特徴とする走査光学装置。
2. 前記明度の低い色相の画像の明度は全ての画像の明度のうち最も明度が低いことを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
3. 前記明度の低い色相の画像はブラックであることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
4. 前記明度の高い色相の画像の明度は全ての画像の明度のうち最も明度が高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の走査光学装置。
5. 前記明度の高い色相の画像はイエロー画像であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の走査光学装置。
6. 前記明度の低い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率をＥｄ、明度の高い色相の画像に対応した光路の前記偏向素子から前記被走査面までの光学効率をＥｂとするとき、
   １．２＜Ｅｂ／Ｅｄ＜２．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の走査光学装置。
7. 前記結像光学系は表面に反射防止膜を付加していないプラスチック材より成る光学素子を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の走査光学装置。
8. 前記明度の低い色相の画像に対応した光路と、前記明度の高い色相の画像に対応した光路において、前記偏向素子に最も近い光学素子と前記被走査面の間には少なくとも１枚の反射素子が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の走査光学装置。
9. 前記明度の低い色相の画像に対応した光路における前記偏向素子に最も近い光学素子と前記被走査面の間に配置した全ての反射素子の反射率の積をＲｄ、前記明度の高い色相の画像に対応した光路における前記偏向素子に最も近い光学素子と前記被走査面の間に配置した全ての反射素子の反射率の積をＲｂとするとき、
   １．２＜Ｒｂ／Ｒｄ＜２．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の走査光学装置。
10. 前記明度の低い色相の画像に対応した光路に配置した反射素子の枚数は２枚以上であり、この光路において、前記偏向素子に最も近い反射素子の反射率は同光路に設けた他の反射素子の反射率より低いことを特徴とする請求項８記載の走査光学装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体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、前記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備えたカラー画像形成装置。