JP2013250370A - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査装置の小型化、低コスト化、低消費電力を達成するとともに、走査線曲がり、およびゴースト光による光学特性の劣化を抑制する。
【解決手段】複数の光源１０１からの光ビームを、光偏向器１０５の異なる偏向反射面において、該光偏向器１０５を挟んで対向方向に偏向させて、各々対応する走査光学系により各々異なる被走査面へ集光させる光走査装置１００において、光偏向器１０５の各々の偏向反射面に入射する光ビームは、偏向反射面の法線に対して、水平な光ビームと角度を有する光ビームとを含み、共用レンズ１０６は、同一の偏向反射面で走査される光ビームで共用され、個別レンズ１０７は、光ビーム毎に個別に配置されるものであって、共通の式で表される光学面を有し、光偏向器の偏向反射面の法線と光軸が水平に配置されるとともに、入射する光ビームに対して副走査方向においてシフトした位置に配置される。
【選択図】図４

Description

本発明は、光走査装置および該光走査装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

レーザプリンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機などの電子写真方式の画像形成装置では、画像情報に応じた信号により駆動されるレーザ光源からのレーザ光を走査光として用いる光走査装置を備えた構成が知られている。

光走査装置は、一般に、光源側からの光ビームを光偏向器により偏向させ、ｆθレンズ等の走査結像光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を光走査（主走査）するように構成されている。なお、被走査面の実体を成すものは光導電性の感光体（像担持体）等である感光媒体の感光面である。

例えば、フルカラー画像形成装置では、４つの感光体（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応）を記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体に対応した複数の光源装置（光源）から放射された光ビームの光束を１つの偏向手段により偏向走査し、各感光体に対応する複数の走査結像光学系により各感光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、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し定着することで、カラー画像を得られるように構成されている。

このような、光走査装置と感光体の組み合わせを２組以上用いて、２色画像や多色画像、カラー画像等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。

また、近年では、画像形成装置の出力画像の高画質化に向けて、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応した感光体に加えて、さらに、白、ライトブラックなどの色の数を増やしたり、透明なトナーを追加させたりした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

これらは、感光体の数を増やすことなく対応しているが、現実的には感光体の周囲で作像するモジュールを増やすことは、スペース上課題が大きいため感光体を追加の色の分だけ増やして対応することが好ましいといえる。

ここで、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの異なる被走査面（感光体）を持つフルカラー対応の画像形成装置の光走査装置を、１つの光偏向器（例えば、ポリゴンミラーを備えた光偏向器）により構成することは、一般的であるが、この場合、副走査方向に複数の感光体に向かう光ビームを略平行に並べて光偏向器（例えば、ポリゴンミラーを備えた光偏向器）に入射させる必要があるため（水平入射光学系という）、ポリゴンミラーが副走査方向に大型化してしまうという問題がある。なお、一般的に、光走査装置に用いる光学素子のうち、光偏向器のポリゴンミラー部のコストは高く、光走査装置、画像形成装置全体の低コスト化、小型化における障壁となりうる。

さらに、追加色に対応するために感光体の数を増加させた場合は、従来の４つの感光体に対応した光走査装置以上に装置全体の低コスト化、小型化の課題が重要となる。

すなわち、光偏向器を単一とする場合においても、対応する被走査面が１つ増えることとなるため偏向する光ビーム数が増え、光偏向器上で複数の感光体に向かう光ビームが、最低でも副走査方向に３段水平に並ぶ（被走査面数が５の場合）こととなるため、光偏向器がより大型化するなどの問題が生じる。

上記特許文献においては、追加色に対して、光走査装置を共通化することについての解決手段については、特に開示されておらず、上記特許文献では、感光体が増えた際に対応できる光走査装置における、低コスト化、小型化、低環境負荷（低消費電力）等の課題は解決されていない。

一方で、光偏向器の副走査方向の大型化を回避するために、光偏向器の偏向反射面に副走査方向に角度を持って光ビームを入射させる方式（斜入射光学系という）が知られている（例えば、特許文献３）。斜入射光学系は、カラー画像形成装置の光走査装置において、小型化、低コスト化、低環境負荷を図る手段として多く用いられている。

この斜入射光学系では、複数の光ビームがそれぞれ偏向反射面で偏向反射された後に、各々対応する被走査面（感光体）に、折返しミラーなどで分離されて導かれる。この時、それぞれの光ビームの副走査方向の角度（光偏向器に斜入射する角度）は、折り返しミラーや各々の光ビームに対応する光学素子で各光束が分離可能な角度に設定される。

このような斜入射光学系を用いることにより、折り返しミラーで各光束が分離可能な副走査方向の隣接する光ビームの間隔を、副走査方向へのポリゴンミラーの多段化、厚肉化をすることなく実現することができ、光偏光器の大型化を回避して、光走査装置の低コスト化、小型化を図ることができる。また、ポリゴンミラーの高速回転に大きなエネルギーを必要とすることなく、高速回転させたときの風切り音等も小さくすることができる。

しかしながら、このような斜入射光学系においては、いわゆる走査線曲がりが大きく発生しやすいという問題がある。この走査線曲がり発生量は、各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせ可視化した際に、色ずれとなって発生する。

また、斜入射光学系を用いたカラー対応の光走査装置においては、光偏向器に偏向された光ビームが走査レンズで反射され、光偏向器の上を抜けて対向する走査光学系に到達し、本来到達すべき感光体とは異なる色に対応する被走査面にゴースト光として到達し、画像品質を著しく低下させることが発生し得るという問題もある。

なお、本明細書において「ゴースト光」とは、本来、被走査面を走査する書込光に対し、光学素子などの反射により生じる不要な光をいうものとする。例えば、平板ガラスで反射により発生する光ビームはゴースト光と呼ぶこととする。

なお、この点に関し、例えば、特許文献４では、走査レンズ入射前に遮光板を設けた構成が開示されているが、光線の副走査方向のぶれなどを考えた場合、全ての光束を遮光することは困難であり、また、部品点数の増加による高コスト化、走査レンズと光偏向器の間のスペース確保による小型化への障壁等があり、上述の課題を解決することができない。

そこで本発明は、光走査装置の小型化、低コスト化、低消費電力を達成するとともに、斜入射光学系における走査線曲がり、およびゴースト光による光学特性の劣化を抑制することができる光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る光走査装置は、複数の光源を有し、該複数の光源からの光ビームを、光偏向器の異なる偏向反射面において、該光偏向器を挟んで対向方向に偏向させて、各々対応する走査光学系により各々異なる被走査面へ集光させる光走査装置において、前記光偏向器の各々の偏向反射面に入射する光ビームは、該光偏向器の偏向反射面の法線に対して、水平な光ビームと角度を有する光ビームとを含み、前記走査光学系は、前記光偏向器側の第１走査光学系と、前記被走査面側の第２走査光学系と、からなり、前記第１走査光学系は、同一の偏向反射面で走査される光ビームで共用され、前記第２走査光学系は、光ビーム毎に個別に配置されるものであって、共通の式で表される光学面を有し、前記光偏向器の偏向反射面の法線と光軸が水平に配置されるとともに、入射する光ビームに対して副走査方向においてシフトした位置に配置されるものである。

本発明によれば、走査装置の小型化、低コスト化、低消費電力を達成するとともに、走査線曲がり、およびゴースト光による光学特性の劣化を抑制することができる。

光走査装置の基本構成図である。 本実施形態に係る光走査装置の概略構成図である。 光偏向器に入射させる光ビームの模式図であって、（Ａ）略平行に光偏向器に入射させる例（水平入射光学系）、（Ｂ）角度を持って光偏向器に入射させる例（斜入射光学系）、（Ｃ）水平な光ビームと角度を持つ光ビームを光偏向器に入射させる例（水平入射光学系および斜入射光学系）、（Ｄ）感光体数増加時における略平行に光偏向器に入射させる例、である。 個別レンズのシフト配置の説明図である。 走査線曲がりの発生の抑制についての説明図であって、（Ａ）主走査方向断面図、（Ｂ）副走査方向断面図、である。 光偏向器に入射させる光ビームの模式図であって、（Ａ）走査レンズで反射した光がゴースト光として発生する例、（Ｂ）水平入射と斜入射を組み合わせてゴースト光の発生を無くした例（本実施形態）、である。 光偏向器に入射させる光ビームの模式図であって（Ａ）共用レンズを上下反転させて配置する例、（Ｂ）共用レンズを上下反転させて配置した場合のゴースト光の説明図、（Ｃ）共用レンズを副走査方向に互いに偏芯配置させて配置する例、である。 光偏向器に入射させる光ビームの模式図であって（Ａ）光偏向器の片側を水平入射と斜入射で構成し、他方を水平入射を挟むように、斜入射２本で構成した例、（Ｂ）さらに共用レンズの副走査方向における高さを異なるように構成した例、である。 画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 ５つの感光体を備えた場合の（Ａ）光走査装置、（Ｂ）画像形成装置の概略構成図、である。

以下、本発明に係る構成を図１から図１０に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

［光走査装置の構成］
（第１の実施形態）
本実施形態に係る光走査装置（光走査装置１００）は、複数の光源（半導体レーザ１０１）を有し、該複数の光源からの光ビームを、光偏向器（ポリゴンミラー１０４、光偏向器１０５）の異なる偏向反射面において、該光偏向器を挟んで対向方向に偏向させて、各々対応する走査光学系（共用レンズ１０６、個別レンズ１０７）により各々異なる被走査面へ集光させる光走査装置において、光偏向器の各々の偏向反射面に入射する光ビームは、該光偏向器の偏向反射面の法線に対して、水平な光ビームと角度を有する光ビームとを含み、走査光学系は、光偏向器側の第１走査光学系（共用レンズ１０６）と、被走査面側の第２走査光学系（個別レンズ１０７）と、からなり、第１走査光学系は、同一の偏向反射面で走査される光ビームで共用され、第２走査光学系は、光ビーム毎に個別に配置されるものであって、共通の式で表される光学面（同一光学面）を有し、光偏向器の偏向反射面の法線と光軸が水平に配置されるとともに、入射する光ビームに対して副走査方向においてシフトした位置に配置されるものである（図４）。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

図１は、本実施形態に係る光走査装置１００の前提となる光走査装置１００と感光体ドラム１１０の基本構成図である。図１を参照して光走査装置１００の基本構成を説明する。

先ず、光源装置としての半導体レーザ１０１から放射された発散性の光束は、カップリングレンズ１０２により以後の光学系に適した光束形態に変換される。カップリングレンズ１０２により変換される光束形態は、平行光束であっても、弱い発散性あるいは弱い集束性の光束であっても良い。

カップリングレンズ１０２からの光束は、シリンドリカルレンズ１０３により副走査方向に集光され、ポリゴンミラー１０４を回転させる光偏向器１０５の偏向反射面に入射する。偏向反射面により反射された光束は、ポリゴンミラー１０４の等速回転とともに等角速度的に偏向し、走査光学系（以下、第１走査光学系、走査レンズ、共用レンズともいう）１０６、走査光学系（以下、第２走査光学系、走査レンズ、個別レンズともいう）１０７、折り返しミラー１０８を介して、被走査面である感光体ドラム１１０に集光する。以下、単に走査光学系（走査レンズ）という場合は、共用レンズ１０６、個別レンズ１０７の双方を指すものとする。これにより、偏向光束は被走査面上に光スポットを形成し、被走査面の光走査を行うものである。なお、本明細書では、ミラー部分（ポリゴンミラー１０４）とその駆動手段を併せて光偏向器１０５と呼ぶものとする。

図１に示した光走査装置１００は、モノクロ画像形成装置の露光装置として利用することができ、また、これらを複数配備することにより図２に示すように、カラー画像形成装置の露光装置として利用することができる。

図２に示す対向走査方式の光走査装置１００においては、例えば、図３（Ａ）に示すように、副走査方向に光ビームを略平行に並べて光偏向器１０５に入射させ、各々対応する被走査面に向かう光束を分離に必要な間隔Ｚを得るために、２段化されたポリゴンミラー１０４を使用することが知られている（水平入射光学系）。符号１０５ａは光偏向器１０５の回転軸を示している。

なお、図３（Ａ）に示すような構成において、ポリゴンミラー１０４を２段化することなく一段で構成しても良いが、ポリゴンミラー１０４の副走査方向の厚みが大きくなるため、空気との接触面積が増大して、風損の影響等による消費電力の増加、騒音の増大、高コスト化などに繋がってしまう。

これに対し、図３（Ｂ）に示すように、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面に副走査方向に角度を持って光ビームを入射させる斜入射光学系を用いることで、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面において、複数の光ビームを副走査方向に所定の間隔を持たせて入射させる必要をなくしている。

このように、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に対し、副走査方向に異なる角度を持つ複数の光源装置１０１からの光ビームの対を、図中左右側から同一のポリゴンミラー１０４の異なる偏向反射面に入射させることで、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面を形成する多面体を一段として、かつ、副走査方向の厚みを低減し、回転体としてのイナーシャを小さくでき、起動時間を短くすることができる。また、図３（Ａ）に示した２段化されたポリゴンミラー１０４よりも低コスト化を図ることができる。

ここで、本実施形態に係る光走査装置１００は、斜入射光学系を採用し、さらに、図４に示すように、光ビーム毎に個別に配置される個別レンズ１０７は、共通の式（形状式）で表される光学面を有しており、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線（２点鎖線で示す）と光軸が水平であって、かつ、入射する光ビームに対して副走査方向においてシフトした位置に配置するものである。符号１０９はベース部材（基板）を示している。

このような構成とすることで、上述した斜入射光学系の課題である「走査線曲がりの発生」、および「波面収差の劣化」を解決することが可能となる。以下に詳説する。

走査線曲がりの発生の抑制について説明する。図５（Ａ）に示すように、通常走査光学系は像高０に向かう光ビーム（（１）中央）と周辺像高に向かう光ビーム（（２）周辺）とでは光路長が異なる。このとき、個別レンズ１０７をポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線と光軸が平行になるように配置することで、主走査方向のどの位置でも副走査方向の倍率（副走査方向で偏向反射面と被走査面を共役とした時の倍率）を一定にすることができ、走査線曲がりの発生を抑制することが可能となる。

図５（Ｂ）を用いて具体的に説明する。図５（Ｂ）は、副走査断面において、像高０に向かう光ビーム（（１）中央）と周辺像高に向かう光ビーム（（２）周辺）の様子を模式的に示している。光ビーム（１）に対し、光ビーム（２）の光路長は長いが、倍率は同じである（β＝β’）。

このとき、偏向反射面での光ビームの反射位置と、個別レンズ１０７の光軸との副走査方向の距離は、像高０に向かう光ビーム（１）と周辺像高に向かう光ビーム（２）ともに略等しいこととなる。光学系の倍率が同じ場合、光路長は異なるが、被走査面での結像位置の個別レンズ１０７の光軸からの副走査方向の距離も等しくなる（物体高と像高の関係）。したがって、主走査方向のどの位置においても、副走査方向の倍率を一定とすることで、被走査面上での走査線を略直線として、走査線曲がりの発生を抑制することができる。

また、個別レンズ１０７の副走査方向のシフト量を光ビームの通過位置が最適になるように設定することにより、斜入射光学系の特有の光束のスキューによる波面収差の劣化も補正可能となる。

また、上記構成によれば、光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し水平な光ビームにおける個別レンズ１０７を、斜入射光学系のレンズと同一光学面で採用可能となる。すなわち、元々、主走査方向に副走査方向の曲率が変化する面などを用いて結像性能を確保した光学面を、副走査方向にシフト配置することで斜入射光学系特有の光学特性劣化を補正しているが、水平入射の一般的な光学系に対しては、個別レンズ１０７を通常通り配置させる、つまり、副走査方向にシフト配置することなく、光偏向器の偏向反射面の法線と個別レンズの光軸を平行に配置し、母線近傍に走査光を入射させることで良好な光学特性を得ることができる。

このとき、副走査方向の倍率関係を成立させるために、光偏向器側で共用される走査レンズ（共用レンズ１０６）の副走査方向の屈折力は０、つまり平面である必要がある。また、この光偏向器に近い走査レンズ１０６は、同一の偏向反射面で走査される複数の光ビームで共用させる事で、小型化を達成することができる。

なお、個別のレンズを重ね合わせる場合は、同一の偏向反射面で偏向反射される複数の光ビームの間に、各々のレンズのリブなどが入り、走査レンズ上での各光束の副走査方向の間隔を広くする必要が生じ、この場合、斜入射角を大きく設定することで光学系として成立するが、斜入射角が大きくなることは、光学特性の補正も難しくなる。このため、できるだけ斜入射角は小さく設定することが望ましく、走査レンズを共有することが必要となる。

本実施形態に係る光走査装置１００によれば、個別レンズ１０７の光学面形状に斜入射光学系の課題を解決するための特殊面などを用いることなく、光偏向器１０５の反射面の法線に対し水平な光ビームと角度を持つ光ビームで、走査レンズの共通化を容易に達成することができる。したがって、低コスト化を実現することができる。

また、図３（Ｂ）に示す斜入射光学系においては、図６（Ａ）に示すように、光偏向器１０５を挟んで対向する側に、走査レンズ１０６などで反射した光がゴースト光（図中の点線で示す）として発生してしまうという問題が生じうる。このゴースト光が対向側の走査光学系に入射し、対向側の走査光学系に対応する被走査面としての感光体１１０に到達することで、画像品質を著しく低下させてしまうこととなる。図中の×印はケラレ（ゴースト光発生なし）を示す。

これに対し、本実施形態に係る光走査装置１００では、複数の光源装置１０１からの光ビームは、光偏向器１０５の反射面の法線に対し、水平な光ビームと角度を持つ光ビームを含んでおり、図６（Ｂ）（図３（Ｃ））に示すように、水平入射と斜入射を組み合わせることで上記ゴースト光の発生を無くしている。なお、対向方向に走査される光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し角度を持つ光ビームは、法線に対し同一方向（光偏向器の上下いずれか同じ側に角度を持つ）に角度を持つ必要がある。

本実施形態によれば、光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し角度を持つ光ビームは、走査レンズ１０６で反射されても、光偏向器１０５の下側に反射するため、対向側の走査光学系へゴースト光が入射することがなく、また、光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し水平な光ビームも、大部分は光偏向器１０５でケラレるため対向側の走査光学系には入射しないようにすることができる。

なお、光偏向器１０５に当たらずに対向側に抜ける光ビームも一部発生する場合があるが、この場合のゴースト光は少ないため、例えば、小型の遮光板等を配置して、除去することも好ましい。これにより、光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し水平な光ビームについても、対向側の走査光学系には入射しないようにすることができる。

また、斜入射光学系で光偏向器１０５の上を抜けるゴースト光は、走査レンズ１０６の主走査形状によるが、主走査方向の広い範囲に亘って発生する可能性が高い。このため、大きな遮光版をつける必要が生じ、レイアウト性、コスト面で課題が生じることとなる。さらに、ゴースト光と書込光との分離が十分でないと、書込光と重なる前での遮光、つまり、光偏向器１０５の上（重なる位置）に遮光板を設ける必要が生じるが、光偏向器１０５に遮光板を当接することは不可能であり、ゴースト項の一部は遮光板を抜けて、対向側の走査光学系に入射してしまう。

これに対し、本実施形態に係る光走査装置１００によれば、レイアウト性向上、小型化、低コスト化に向け、光偏向器１０５に近い走査レンズ１０６を共有し、個別レンズ１０７は同一光学面とし、更に、斜入射光学系を用いて光偏向器１０５としてのポリゴンミラー１０４を小型化し、消費電力の低減を実現することができる。このとき課題となる、斜入射光学系特有の走査線曲り、および波面収差劣化の課題を、個別レンズ１０７の配置方法により解決することができ、かつ、水平入射光学系と個別レンズ１０７の共通化を実現し、また、水平入射と斜入射の組み合わせで、ゴースト光による画像劣化の課題についても解決することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明に係る光走査装置のその他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。

上記第１の実施形態において、斜入射光学系のゴースト除去のための条件について説明した。すなわち、光偏向器１０５からの偏向反射光は、走査レンズ１０６からの反射光が光偏向器の上方を通過しない方向、つまり光偏向器１０５の設置側に反射するように斜入射角を決めることにより、対向する走査光学系にゴースト光を入射するのを防ぐことができるものである。

一方、斜入射光学系の斜入射方向の規定は、光学レイアウト時の制約となる。また、光走査装置１００において、光偏向器１０５で偏向反射される光ビームを被走査面としての感光体１１０に導くための折り返しミラー１０８の枚数が最適でない場合、各被走査面での走査線曲がりの方向は逆転し、各々の感光体１１０に対応する色の画像を重ね合わせた場合、色ずれが発生するおそれがある。

上記実施形態において、斜入射光学系で発生する走査線曲りは補正することができるが、これを完全に０とすることは難しく、若干の走査線曲がりが残存する可能性がある。また、斜入射光学系特有の走査線曲がりを小さく補正されていても、走査レンズの成形時の反りの影響などで、斜入射光学系のみでなく水平入射光学系においても走査線曲がりが発生する場合がある。このように、斜入射光学系で発生する走査線曲がりは補正されていても、例えば、走査レンズの反りによる走査線曲がりの発生が大きく、色ずれの原因となってしまうことがある。

ここで、光走査装置１００においては、低コスト化、小型化の要求を満たすために、折り返しミラー１０８の枚数は極力少なくすることが好ましい。折り返しミラー１０８は、各色に対応する光ビームの光路中に２枚ずつ配置されることが一般的である。

また、走査レンズ１０６は、良好な光学特性を得るために、主走査方向で副走査方向の形状が非対称に変化する光学面を用いることが多い。この場合、走査レンズ１０６を共通に使用する場合、図７（Ａ）に示すように対向側で上下反転し配置する必要が生じる。なお、副走査方向の形状は対称だが、主走査方向が非対称なため、主走査方向が反転しないように配置する。以下、図７中の矢印方向をレンズ上面と呼ぶ。

つまり、走査レンズ１０６は、副走査断面で見ると（図７）、光偏向器１０５を挟んで回転、換言すれば、光偏向器１０５を挟んで点対称となるように配置される。この場合、走査レンズ１０６の反りで発生する走査線曲りが反転し、対向する走査光学系で走査線曲がりの方向は一致する。また、左右の対向する走査光学系が、走査レンズ１０６の同じ位置を透過するため、各々の被走査面における光学特性は安定する。

このような配置とした場合であっても、折り返しミラー１０８の枚数等によっては走査線曲がりが反転し、色ずれが発生し得るが、低コスト、小型化のために、折り返しミラー１０８の枚数を減らし、光学レイアウトを設計する場合、斜入射光学系のレイアウト（斜入射の方向）が決定していると、設計の自由度を減らすことができる。

しかしながら、図７（Ｂ）に示すように、対向方向に走査される光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し角度を持つ光ビームを、法線に対し異なる方向に角度を持つように設定した場合、ゴースト光による画像劣化の課題が発生する。

図７（Ｂ）に示すように、ゴースト光が対向側の共用レンズ１０６に入射しても、副走査方向に隣り合う水平入射の光ビームとは副走査方向に分離されているため、ゴースト光として水平入射の光ビームに対応する感光体１１０には到達しない可能性もある。つまり、水平入射と斜入射を持つ本実施形態の構成は、ゴースト光による画像劣化を抑制可能な構成である。しかしながら、例えば、斜入射角を小さく設定した場合などに、ゴースト光が隣り合う水平入射に対応する感光体１１０に到達する可能性がある。

そこで、本実施形態では、さらに、図７（Ｃ）に示すように、対向方向に走査される光偏向器１０５の反射面の法線に対し角度を持つ光ビームは、法線に対し異なる方向に角度を持ち、共用レンズ１０６は副走査方向に互いに偏芯配置するものである。

これにより、色ずれ低減のため対向方向に走査される光偏向器１０５の偏向反射面の法線に対し、角度を持つ光ビームを法線に対し異なる方向に角度を持つように設定した場合であっても、ゴースト光による画像劣化を防ぐことが可能となる。

すなわち、光偏向器１０５の上方を抜けて対向する走査光学系へ向かうゴースト光は、共用レンズ１０６が副走査方向に偏芯配置されていることで、共用レンズ１０６には入射せず、共用レンズ１０６のリブ等でケラレる、または、走査レンズ１０７に入射せずに光学素子を保持固定する光学ハウジングなどでケラレて、感光体１１０に到達しない等、被走査面としての感光体１１０には光ビームが届かないこととなる。

また、共用される走査レンズ１０６を副走査方向に薄くすることが可能となり、低コスト化にも好適である。

（第３の実施形態）
また、画像形成装置の高画質化等に向け、一般的なシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に対し、透明トナーの採用などにより対応する感光体１１０が増えた場合、光ビームを略平行に並べて光偏向器１０５に入射させるためには、例えば、図３（Ｄ）に示すように、ポリゴンミラー１０４の副走査方向の厚みをさらに増やす必要があるため、上述のように、高速化および低コスト化などへの障壁となる。また、例えば、ポリゴンミラー１０４を３段化した場合等においても、ミラー形状が複雑になり、加工時間もかかるため、コストが高くなるという問題が生じる。

透明トナーに対応するため、例えば、５つの被走査面としての５つの感光体１１０を有する場合、図８（Ａ）に示すように、光偏向器１０５の片側を２つの被走査面に対応すべく水平入射と斜入射で構成し、もう一方を副走査方向で水平入射を挟むように、斜入射２本で構成することが考えられる。

このとき、走査レンズ１０６を共通化すると、光偏向器１０５の片側では、走査レンズ１０６での反射光が対向する走査光学系に向かいゴースト光として、意図しない感光体１１０に到達する可能性が高くなる。このゴースト光が発生する感光体１１０を、透明トナー用の感光体１１０とすることで、画像品質の劣化を低減することができる。すなわち、透明トナーは、光沢を出すためにほぼ全面に塗布されるため、感光体１１０には連続的に光ビームが到達している。このように、色の変化には効きが弱いため、ゴースト光の影響は低減させることができる。

一方で、透明トナーではなく、ライトブラックなどの他の追加色のトナーを用いる場合は、ゴースト光の影響により画像品質が劣化するおそれがある。

そこで、さらに、図８（Ｂ）に示すように、対向する方向に偏向反射する一方の反射面が奇数の被走査面に向かう光ビームを偏向する構成とし、奇数の被走査面に対応する共用レンズ１０６は、偶数の被走査面に対応する共用レンズ１０６と同一の形状式で表される光学面を持ち、副走査方向の高さが高い構成とすることが好ましい。

このような構成によれば、ゴースト光は共用レンズ１０６には入射せず、共用レンズ１０６のリブでケラレる、走査レンズ１０７に入射せずに光学素子を保持固定する光学ハウジングなどでケラレて、被走査面に到達しないなど、被走査面としての感光体１１０には光ビームが届かないこととなり、画像品質の劣化を防ぐことができる。

なお、共用レンズ１０６の外形形状は異なることなるが、光学面形状は同じとするため、１つの型で４個など多数個取りする場合でも、別々に管理する費用など最小限のコストアップでゴースト光を防ぐことが可能である。したがって、低コスト化を達成することができる。

上記構成により、被走査面（感光体）の数によらず、被走査面が増加した場合であっても、上記実施形態と同様に、斜入射光学系特有の走査線曲り、および波面収差劣化の課題を解決することができ、かつ、ゴースト光による画像劣化の課題を解決することができる。

［画像形成装置の構成］
以下、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の一実施形態を、図９を参照しながら説明する。

図９に示す画像形成装置１は、上記実施形態に係る光走査装置１００をタンデム型フルカラーレーザプリンタに適用したものである。なお、図９では、４つの感光体１１０を有する画像形成装置１を例とする。

画像形成装置１の下部側には水平方向に配設された給紙カセット１３からピックアップローラ１４、給紙ローラ１５等を介して、給紙される転写紙Ｓを搬送する搬送ベルト１７が設けられている。この搬送ベルト１７上にはイエローＹ用の感光体１１０Ｙ、マゼンタＭ用の感光体１１０Ｍ、シアンＣ用の感光体１１０Ｃ、ブラックＫ用の感光体１１０Ｋが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを適宜付けて区別するものとする。

これらの感光体１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配設されている。

感光体１１０Ｙを例に採れば、帯電チャージャ８Ｙ、光走査装置１００、現像装置１０Ｙ、転写チャージャ１１Ｙ、クリーニング装置１２Ｙ等が順に配設されている。他の感光体１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋに対しても同様である。即ち、感光体１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面を色毎に設定された被走査面ないしは被照射面とするものである。

また、搬送ベルト１７の周囲には、感光体１１０Ｙよりも上流側に位置させたレジストローラ１６と、ベルト帯電チャージャ２０が設けられ、感光体１１０Ｋよりもベルト１７の回転方向下流側に位置させてベルト分離チャージャ２１、除電チャージャ２２、クリーニング装置２３等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ２１よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置２４が設けられ、排紙トレイ２６に向けて排紙ローラ２５で結ばれている。

このような概略構成において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋに対してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の各色の画像信号に基づき各々の光走査装置１００による光ビームの光走査で、各感光体表面に、各色信号に対応した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現像装置で色トナーにより現像されてトナー像となり、搬送ベルト１７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、転写紙上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー像は定着装置２４で定着された後、排紙ローラ２５により排紙トレイ２６に排紙される。

また、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置の他の実施形態を、図１０を参照しながら説明する。

ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４つの感光体１００に対し、感光体１１０をさらに１つ増やした場合、図９のような一列に感光体を並べて配置させた構成において５つの感光体を並べて配置する構成としても良いし、図１０に示すように追加色に対応する感光体を離して配置する構成としても良く、様々な構成が考えられる。

図１０（Ａ）に示す感光体を１つ離した位置に配置する構成では、例えばブラックの感光体１１０Ｋを離れた位置として、追加色（透明含む）１１０Ｔ、イエロー１１０Ｙ、マゼンタ１１０Ｍ、シアン１１０Ｃを一列に並べる例が考えられる。カラー画像形成装置においても、モノクロ出力が多いことを考えると、ブラックの感光体１１０Ｋを独立に配置することが、廃トナーの他色との混色を避けリサイクルすることを可能とするとともに、プリント速度の向上、特に、最初の一枚を出力するまでの時間を短縮するなどの点から好ましい。図１０（Ｂ）は、ブラックの感光体１１０Ｋを離れて配置させた画像形成装置の構成例である（簡略化して図示おり、不図示の他の構成については、図９と同様である）。

また、追加される感光体に対応するトナーが透明の場合、他の色に対し光学特性を犠牲にすることが可能な場合も考えられる。透明トナーは、光沢などを出すために出力画像に乗っていれば良く、ビームスポット径などの光学特性は他の色に対して悪くても問題がない。そこで、この場合は、走査レンズの枚数を減らし、光路長を短く設定するために広画角にするなど、良好な光学特性を得るためには不利となるがレイアウト性に優れる走査光学系を用いるようにしても良い。

この場合、対応する光走査装置１００は、上述の通りゴースト光が到達する感光体１１０を透明トナー用の感光体１１０Ｔとすれば良い。

なお、追加色は、透明に限らず、ライトブラック、白色などが考えられる。ゴースト光の画像に与える影響により、本発明に係る光走査装置１００を用いることにより高品質な画像形成装置１を実現することができる。

以上のように、本発明に係る光走査装置を備えた画像形成装置（図９，図１０）によれば、上述の課題を解決して、良好な画像品質を実現する画像形成装置を実現することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１００ 光走査装置
１０１ 半導体レーザ（光源）
１０２ カップリングレンズ
１０３ シリンドリカルレンズ
１０４ ポリゴンミラー
１０５ 光偏向器
１０５ａ 回転軸
１０６ 共用レンズ（走査光学系、第１走査光学系）
１０７ 個別レンズ（走査光学系、第２走査光学系）
１０８ 折り返しミラー
１０９ ベース部材
１１０ 感光体ドラム

特開２００５−３１２２３号公報 特開２００５−３７５８２号公報 特開２００３− ５１１４号公報 特開２００５− ４０５０号公報

Claims (7)

1. 複数の光源を有し、
   該複数の光源からの光ビームを、光偏向器の異なる偏向反射面において、該光偏向器を挟んで対向方向に偏向させて、各々対応する走査光学系により各々異なる被走査面へ集光させる光走査装置において、
   前記光偏向器の各々の偏向反射面に入射する光ビームは、該光偏向器の偏向反射面の法線に対して、水平な光ビームと角度を有する光ビームとを含み、
   前記走査光学系は、前記光偏向器側の第１走査光学系と、前記被走査面側の第２走査光学系と、からなり、
   前記第１走査光学系は、同一の偏向反射面で走査される光ビームで共用され、
   前記第２走査光学系は、光ビーム毎に個別に配置されるものであって、
   共通の式で表される光学面を有し、前記光偏向器の偏向反射面の法線と光軸が水平に配置されるとともに、入射する光ビームに対して副走査方向においてシフトした位置に配置される
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 前記光偏向器の偏向反射面に入射する光ビームのうち前記角度を有する光ビームは、前記法線に対して、異なる方向に角度を有しており、
   対向する前記第１走査光学系は、副走査方向において互いに偏芯配置されることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光偏向器の偏向反射面に入射する光ビームのうち前記角度を有する光ビームは、前記法線に対して、同一方向に角度を有していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 対向する前記偏向反射面の一方が偶数、他方が奇数の被走査面に向かう光ビームを偏向反射することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の光走査装置。
5. 対向する前記偏向反射面の一方が奇数の被走査面に向かう光ビームを偏向反射するものであって、
   対向する前記第１走査光学系は、副走査方向において高さが異なることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の光走査装置。
6. 請求項１から５までのいずれかに記載の光走査装置を露光手段として備えることを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。
7. 請求項１から５までのいずれかに記載の光走査装置を露光手段として備え、
   前記被走査面を５以上有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。