JP4380445B2

JP4380445B2 - 画像形成装置及び走査ユニット

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Inventors: 靖田丸; 亮太加藤
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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等の偏向手段を備え、当該偏向手段の反射面に、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、半導体レーザ等の発光手段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。

像担持体を露光走査するに際して、画像形成装置の一例としての一般的なレーザプリンタにおいては、まず、半導体レーザ等の発光手段から射出される光ビームをコリメータレンズにより略並行光とする。そして、面倒れ補正のために、シリンドリカルレンズにより副走査方向に集光して、高速回転するポリゴンミラーへと導く。ポリゴンミラーの反射面にて反射した光ビームが走査レンズを含む光学系を介して像担持体表面を露光走査する。

上記したタンデム方式のように複数の像担持体を備える場合（あるいは一の像担持体の異なる位置を露光走査する場合）、各色に対応する発光手段から射出される複数の光ビームを単一のポリゴンミラーを用いて偏向する走査光学装置の一般的な例が特許文献１に開示されている。特許文献１の従来技術では、複数の発光手段を副走査方向に異なる位置に配置し、射出された複数の光ビームをポリゴンミラーの反射面に斜光入射させる。反射面で反射した複数の光ビームを、それぞれに対応して規定された光路を形成する折り返しミラー等の光学部品にてそれぞれ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。

特開２００４−２１１３３号公報

近年、上記タンデム型のように複数の像担持体（あるいは一の大型の像担持体）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のような従来技術で、ポリゴンミラーの一の反射面に斜光入射され、偏向された複数の光ビームが、適切に対応した折り返しミラー等の光学部品で反射して、対応する像担持体へと導かれるためには、ポリゴンミラーの反射面と折り返しミラー等の光学部品との間に相応の距離を置く必要があり、装置の小型化を困難としている。

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、偏向手段に設けられる反射面に、副走査方向に異なる位置から複数の光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を、一又は複数の反射系光学素子によりそれぞれの光ビームに対応して規定された各光路を形成する複数の光路形成手段へとそれぞれ導入し、前記各光路を経由した光ビームのそれぞれによって複数の像担持体又は単一の像担持体の異なる位置を露光走査することにより像担持体に潜像を形成する画像形成装置において、前記偏向手段の反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路へ混入することを防止する一又は複数の混入防止部材を備え、当該混入防止部材は、一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異なることを特徴としている。

ポリゴンミラー等の偏向手段の反射面に光ビームを入射させる場合、いわゆる面倒れ補正のため、反射面上では光ビームを副走査方向に集光させるのが一般的であるが、反射面での偏向後の光ビームは発散し、ビーム径は最大数ｍｍまで広がる。従って、複数の光ビームを一の反射面に斜光入射させる場合に、装置の小型化を図るべく、反射面と、折り返しミラー等の反射系光学素子によりそれぞれの光ビームに対応して規定された各光路を形成する光路形成手段との間の距離を短くすると、他の色に対応する光学素子に反射してしまい、他の像担持体に光ビームが到達してしまう場合が生じ得るという問題がある。

上記本発明の構成では、反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路へ混入することを防止する一又は複数の混入防止部材を備えているため、光ビームが誤って他の光ビームの光路へ混入し、対応しない像担持体へ到達してしまうことが防止できる。これにより偏向手段と光路形成手段を構成する光学素子との間の距離を短くすることができ、もって装置の小型化を図ることが可能となる。

なお、ここで「混入」とは、光ビームが発散して他の色に対応する反射系光学素子に反射し、光ビームが本来経由すべき光路だけでなく、他の光ビームの光路に混ざって入ってしまうことをいう。また、光路形成手段は、具体的には一又は複数の折り返しミラーなどの反射系光学素子で形成することができる。ただし光学素子はミラーに限定されるわけではない。

なお、前記混入防止部材は、前記偏向手段と、各光路形成手段の最初に設けられる反射系光学素子との間に設けられることが好ましい。ここで「各光路形成手段の最初」とは、各々の光ビームの光路が分けられた後の最初に設けられた光学素子の意味であり、例えば走査レンズの直後に大型のミラーを配置し、複数の光ビームの全てを同方向に反射させて光路の向きを変えるような場合は含まない趣旨である。複数の光ビームの光路が各々別方向に分けられる前に混入防止部材を配置することが混入防止の観点から効率的だからである。具体的には、各光路形成手段の最初に設けられる反射系光学素子は、対応する光ビームのみを反射させるミラーである場合に、当該ミラーの前に配置することが考えられる。もっとも、上記のような大型のミラーの前に配置しても、設計により、混入防止の効果が得られる場合は有り得ると考えられる。

前記開口は、光ビームを主走査方向に走査する場合に１走査ライン分は光ビームが通過するスリット状の開口とすることができる。遮光部材としてはステンレス等の金属、樹脂等で成型して用いることができるが、光学ガラス等にコーティングを施し、開口に相当する部分のみ光ビームが通過するような構成も考えられる。

前記遮光部材を、平板状の部材とし、主走査方向中央部と両端部とで前記開口の副走査方向の長さが異なる構成とする場合、前記開口の副走査方向の長さが、前記像担持体に到達する光ビームの副走査方向のスポット径が主走査方向の１走査ライン分にわたって略同一となるように長さを変えることが好ましい。

これらは、各々の光ビームが開口を通過する場合に当該開口を通過する光ビームの副走査方向の幅を調整し、像担持体上で光ビームが結像した際のスポット径が主走査方向中央部と端部とで大きく変わらないようにするための構成であるが、遮光部材や開口をどのような形態とするかは、走査レンズの特性等とも合わせて最適化されることが好ましいところである。

なお、遮光部材等の混入防止部材は、各々の光ビームに対応してそれぞれ一つずつ設けられている構成とすることが好ましい。像担持体上で光ビームが結像した際のスポット径が、各々の光ビームごとに大きく変わらないようにするためである。ここで、少なくとも二つの光ビームに対応する開口が同一の遮光部材に設けられている構成とすることができる。ポリゴンミラーの両側から二本ずつの光ビームが入射する構成であれば、開口を二つ設けた遮光部材をポリゴンミラーの両側にそれぞれ設けるようにしてもよいし、ポリゴンミラーの一の反射面に四本の光ビームが入射する構成であれば、開口を四つ設けた遮光部材を用いることもできる。

また、前記光路形成部の最初に設けられる光学部品であるミラーと、対応する光ビームが通過する遮光部材とは、反射した光ビームの方向が異なる向きに設置されていることが好ましい。遮光部材の開口の周囲で光ビームが一部反射する可能性も有り、そのような場合に、方向が同じ向きに設置されていると、遮光部材に反射した光ビームが光路を形成するミラー等に当たって迷光として像担持体に到達する原因となるからである。

前記画像形成装置はさらに、前記遮光部材の位置を調整する位置調整機構を備えることが好ましい。開口に、対応しない光ビームが入射してしまうと混入が発生するため、開口位置の微調整が可能な構成とすることが好ましいからである。

（削除）

なお、反射面と混入防止部材との間に、複数の光ビームが通過するｆθレンズが配されている構成とすることができる。
なお、本発明に係る第２の画像形成装置は、各色に対応する複数の像担持体を備え、各々の像担持体において形成した画像を重ね合わせることによりカラー画像を形成する画像形成装置において、前記複数の像担持体それぞれを露光走査する光ビームを射出する、複数の発光手段と、回転駆動により複数の光ビームを偏向し、各々の像担持体を露光走査するポリゴンミラーと、一又は複数の反射系光学素子により、各光ビームのそれぞれに対応する光路を形成する複数の光路形成手段とを備え、二本の光ビームが前記ポリゴンミラーの同一の反射面に副走査方向に異なる方向から斜光入射され、前記反射面に反射して偏向した後、各光路形成手段により形成される光路を経由して、各々の像担持体へと導かれるとともに、前記ポリゴンミラーと各光路形成手段との間には、前記反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路へと混入することを防止する混入防止部材が設けられ、当該混入防止部材は、一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異なることを特徴としている。

ここで、前記発光手段及び前記像担持体は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応してそれぞれ四つ設けられ、四つの発光手段は、前記ポリゴンミラーを挟んで二つずつ配置されており、当該発光手段から射出された二本ずつの光ビームが、前記ポリゴンミラーの二つの異なる反射面でそれぞれ偏向され、水平方向逆方向に二本ずつの光ビームがそれぞれ進行する構成とすることができる。もっとも、ポリゴンミラーの一の反射面で四本の光ビームを偏向する構成に適用することもできる。

なお、本発明の走査ユニットは、反射面を有する偏向手段と、前記反射面に、副走査方向に異なる位置から複数の光ビームを斜光入射させる複数の発光手段と、反射面で反射した複数の光ビームのそれぞれに対応して規定された光路を一又は複数の反射系光学素子にて形成する複数の光路形成手段と、前記偏向手段の反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路形成手段へと混入することを防止する一又は複数の混入防止部材を備え、当該混入防止部材は、一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異な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、一又は複数の混入防止部材を備えており、光ビームが他の光ビームの光路へ混入し、対応しない像担持体へ到達してしまうことが防止できるため、ポリゴンミラー等の偏向手段に設けられた反射面と、各々の光ビームの光路を形成するミラー等の光学部品との間の距離を短くすることができ、装置の小型化を図ることが可能にな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。

走査ユニット１００は、同図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（例えば六面）の反射面を有し、ポリゴンモータ１１２により高速に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副走査方向に異なる位置から斜光入射される構成となっている。

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１９０Ａ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１９０Ｂが設けられている。

走査光学系１９０Ａは、ｆθレンズ１２０Ａ、シリンドリカルレンズ１４０Ｙ及び１４０Ｍ、及び折り返しミラー１３０Ｙ及び１３１Ｙ、１３０Ｍ〜１３２Ｍを備えている。走査光学系１９０Ｂは、ｆθレンズ１２０Ｂ、シリンドリカルレンズ１４０Ｃ及び１４０Ｋ、及び折り返しミラー１３０Ｃ〜１３２Ｃ、１３０Ｋ及び１３１Ｋを備えている。

ｆθレンズ１２０Ａ及び１２０Ｂ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。走査光学系１９０Ａではｆθレンズ１２０ＡをレーザビームＬＢＹ及びＬＢＭにより共用し、走査光学系１９０Ｂでは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。

本実施の形態の走査ユニット１００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。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は、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表面に到達する。ポリゴンミラー１１０の反射面と各色ごとのシリンドリカルレンズ１４０Ｙ〜１４０Ｋと間には、各色のレーザビームごとの光路を形成する反射系光学素子である折り返しミラー１３０Ｙ等を設けている。即ち折り返しミラー１３０Ｙ、１３１ＹによりＹに対応する光路が形成され、折り返しミラー１３０Ｍ、１３１Ｍ、１３２ＭによりＭに対応する光路が形成される。また、折り返しミラー１３０Ｃ、１３１Ｃ、１３２ＣによりＣの光路が形成され、折り返しミラー１３０Ｋ及び１３１ＫによりＫの光路が形成される。これらの折り返しミラーが、本発明において、各色に対応する光路を形成する光路形成手段である。

（３）混入防止部材について
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、反射した後の複数のレーザビームを各色に対応する光路形成手段に適切に導く必要がある。例えばＹのレーザビームＬＢＹが、Ｍの光路を形成する光路形成手段に混じり込んで入射してしまうと、Ｍの感光体が露光させるべきでないときに露光されてしまうなど、著しい画質の劣化を招来するからである。

一方、例えば二色のレーザビームを上下逆方向から単一の反射面に斜光入射させる場合、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。通常レーザビームをポリゴンミラー１１０の反射面に入射させる場合、当該反射面上で集光するようにされているが、反射した後は再び発散するので、適切にレーザビームを分離するにはポリゴンミラー１１０の反射面から各色ごとの光路形成手段を構成する反射系光学素子までの間に充分な距離を置く必要があり、これが装置の小型化を妨げる要因となっていた。

そこで、本実施の形態では装置の小型化を図るべく、各色のレーザビームが他の色の光路に混じりこむことを防止する混入防止部材１６０Ａ及び１６０Ｂ（両者の構成は同様に考えることができるので、以下、両者を分ける必要がない場合には、単に「混入防止部材１６０」ともいう。）を配するようにしたものである。ここで「混入」とは、上記に説明したように、他の色のレーザビームの光路に混じり込んで入ってしまうことをいう。

図３は、混入防止部材１６０について説明するための図であり、走査ユニット１００の図２における右側半分の一部をポリゴンミラー１１０の斜め上方向から見た模式図である。図２における左側も同様の構成を有しているため、図３では逆側についての図示は省略している。

図３に示される走査ユニット１００においては、ＹのレーザビームＬＢＹを射出する発光部１８０ＹとＭのレーザビームＬＢＭを射出する発光部１８０Ｍとが上下に並列して配されている。発光部１８０Ｙ及び発光部１８０Ｍには、それぞれ画像データにより変調されたレーザビームを射出する半導体レーザ等の発光素子（不図示）及び射出された発散光であるレーザビームを平行光にするコリメータレンズ（不図示）が備えられている。

発光部１８０Ｙ及び１８０Ｍのレーザ射出方向前方には、レーザビームＬＢＹ、ＬＢＭがそれぞれ通過する二本のスリット１８３Ｙ及び１８３Ｍが設けられたスリット板１８２Ａ及びシリンドリカルレンズ１８４Ａが配されており、シリンドリカルレンズ１８４Ａの作用により、レーザビームＬＢＹ及びＬＢＭは、ポリゴンミラー１１０の反射面上において副走査方向に集光される。なお、ＹのレーザビームＬＢＹは下方から、ＭのレーザビームＬＢＭは上方から、それぞれポリゴンミラー１１０に向って斜光入射することにより、反射面での反射後は、レーザビームＬＢＭが下向きに、レーザビームＬＢＹが上向きに進行する。

反射面で反射したレーザビームＬＢＭ及びＬＢＹは、それぞれｆθレンズ１２０Ａを通過して図２に示したような各色の光路形成手段へと向って進行していく。本実施の形態では、図３に示されるように、ｆθレンズ１２０Ａのビーム進行方向前方に混入防止部材１６０Ａを設けている。

混入防止部材１６０Ａ及び１６０Ｂにより混入が防止できる様子について、以下に説明する。
図４は、混入防止部材１６０Ａ等による混入防止について説明するための図である。

図４（ａ）は、混入防止部材１６０Ａを設けない場合を示す図である。
ｆθレンズ１２０Ａを通過したレーザビームＬＢＹ及びＬＢＭは、それぞれ発散しながら折り返しミラー１３０Ｍの方向へと進行する。ここでｆθレンズ１２０Ａと折り返しミラー１３０Ｍとの間の距離を短くするとレーザビームＬＢＹとＬＢＭとの間の距離も短い状態で折り返しミラー１３０Ｍへ到達し、発散したレーザビームＬＢＹが、折り返しミラー１３０Ｍに一部反射してしまう。同図（ｂ）に示されるように混入防止部材１６０Ａを設置することで、レーザビームＬＢＹが折り返しミラー１３０Ｍに反射することを防止することができる。

以下、混入防止部材１６０について詳細に説明する。図５（ａ）は、混入防止部材１６０Ａの斜視図、同図（ｂ）は、混入防止部材１６０Ａをｆθレンズ１２０Ａ側から見た図である。混入防止部材１６０は、樹脂若しくは金属板等により形成された遮光部材であり、本実施の形態では、二本のレーザビームＬＢＭ、ＬＢＹがそれぞれ通過するスリット１６４Ｍ及び１６４Ｙが設けられている。

二本のスリットを備える混入防止部材１６０の役割は、二本のレーザビームＬＢＭ、ＬＢＹの光路を確実に分離し、異なる色に対応する光路形成手段を構成する反射系光学素子に反射しないようにすることであるから、図５に示されるスリット１６４ＹにはレーザビームＬＢＹのみが通過し、スリット１６４ＭにはレーザビームＬＢＭのみが通過する。この例では、スリット１６４Ｙ及び１６４Ｍの副走査方向の長さは、レーザビームが走査される主走査方向（図３参照）の走査領域全域にわたって等しくなっている。これは、主走査方向の走査領域全域にわたってポリゴンミラー１１０の反射面からスリット１６４Ｙ等までの距離が等しくなるように、混入防止部材１６０の形状が弓なりに湾曲したものとなっているからである。

このようにスリット１６４等の副走査方向の長さを調整することにより、スリット１６４等を通過する際のレーザビームの発散状態（レーザビームの副走査方向の高さ）が主走査方向の走査領域の全域にわたって略等しくなり、混入防止部材１６０を用いることに起因する感光体上でのビーム径や光量の変化を抑制することができる。なお、図５の例では、スリットの形状が、主走査方向中央部から主走査方向端部に向けて若干湾曲した形状となっているが、これは斜光入射の場合にポリゴンミラー１１０の反射面にて反射したレーザビームがｆθレンズ１２０Ａ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、レーザビームがスリット１６４Ｙ等を通過する際の副走査方向の位置が変化（湾曲）することに対応するためである。

以上に説明したようなレーザビームの通過位置、感光体上でのスポット径等の観点から、混入防止部材の形状やスリットの形状、スリットの副走査方向の長さなどは、混入防止部材の配置位置等を併せて最適化することが可能であり、また、最適化することが好ましいことは言うまでもない。例えば、図６（ａ）に示すように混入防止部材１６０を平板状の部材とするのであれば、同図（ｂ）に示されるように、主走査方向中央部から主走査方向端部に向けてスリットの副走査方向の長さを徐々に長くするなど、混入防止部材１６０の設置位置や形状、その他の条件に応じてスリットの形状を調整することができる。

なお、上記実施の形態では、混入防止部材１６０を比較的ｆθレンズ１２０に近い位置に配する場合について説明したが、上記実施の形態よりも光路形成手段に近づけて配置することもできるし、各色ごとに混入防止部材を設け、一の部材に一本ずつスリットを形成することもできる。なお、混入防止部材１６０の材質、形状、配置は感光体の感度によっても変化し得る。例えば高感度の感光体を用いる場合、混入防止部材１６０自体に反射したレーザビームが他の色の光路に混入しないように、配置角度を調整することが好ましい。

（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。

（１）上記実施の形態では、走査ユニット１００として、水平方向中央にポリゴンミラー１１０を配し、その左右両側の反射面に二本ずつのレーザビームを斜光入射させる構成のものを用いた場合について説明したが、本発明に係る混入防止部材は例えば、ポリゴンミラーの一の反射面に四本のレーザビームを斜光入射させるような場合に適用することも可能である。

（２）上記実施の形態では、混入防止部材１６０として樹脂、金属等により成型された遮光部材を用いたが、混入防止部材１６０としてガラス板を用いることも可能である。例えば、ガラス板表面のコーティングにより光ビームを反射させる領域と光ビームを透過させる領域とを設け、一の光ビームのみが反射するとともに、他の光ビームが透過する位置に設けることで複数のレーザビームの光路を分離し、混入を防止することができる。透過率を上げるコーティングを施した場合でも反射率を０にすることは困難であり、感光体の感度が高い場合にはゴースト等の原因となり得るが、感光体の感度が低く、透過領域で反射したビームがゴースト等を発生させないような場合には有効である。

（３）上記実施の形態では詳細な説明を省略したが、混入防止部材１６０の位置（特に上下方向の位置）を調整する調整機構を設けることが好ましい。最終的に発光部１８０等の位置を微調整する際に、混入防止部材１６０の位置も微調整できることが好ましいからである。

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。混入防止部材１６０について説明するための図であり、走査ユニット１００の右側半分の一部をポリゴンミラー１１０の斜め上方向から見た模式図である。混入防止部材による混入防止について説明するための図である。（ａ）混入防止部材１６０Ａの斜視図である。（ｂ）混入防止部材１６０Ａをｆθレンズ１２０Ａ側から見た図である。（ａ）混入防止部材１６０Ａを平板状とした場合の斜視図である。（ｂ）平板状とした混入防止部材１６０Ａをｆθレンズ１２０Ａ側から見た図である。

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
１６０Ａ、１６０Ｂ混入防止部材
１６４Ｙ、１６４Ｍスリット
１８０Ｙ、１８０Ｍ発光部
１８２Ａスリット板
１８４Ａシリンドリカルレンズ
１９０Ａ、１９０Ｂ走査光学系

Claims

偏向手段に設けられる反射面に、副走査方向に異なる位置から複数の光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を、一又は複数の反射系光学素子によりそれぞれの光ビームに対応して規定された各光路を形成する複数の光路形成手段へとそれぞれ導入し、前記各光路を経由した光ビームのそれぞれによって複数の像担持体又は単一の像担持体の異なる位置を露光走査することにより像担持体に潜像を形成する画像形成装置において、
前記偏向手段の反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路へ混入することを防止する一又は複数の混入防止部材を備え、
当該混入防止部材は、
一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、
前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、
主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異なる
ことを特徴とする画像形成装置。
前記混入防止部材は、
前記偏向手段と、各光路形成手段の最初に設けられる反射系光学素子との間に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記各光路形成手段の最初に設けられる反射系光学素子は、
対応する光ビームのみを反射させるミラーである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記開口の副走査方向の長さが、主走査方向の１走査ライン分にわたって略同一であり、
前記遮光部材は、
前記像担持体に到達する光ビームの副走査方向のスポット径が主走査方向の１走査ライン分にわたって略同一となる位置に沿った形状である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記開口の副走査方向の長さが、前記像担持体に到達する光ビームの副走査方向のスポット径が主走査方向の１走査ライン分にわたって略同一となる長さとなっている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記混入防止部材は、各々の光ビームに対応してそれぞれ一つずつ設けられている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
少なくとも二つの光ビームに対応する開口が同一の遮光部材に設けられている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記各々の光路の最初に設けられる光学素子であるミラーと、対応する光ビームが通過する遮光部材とは、反射した光ビームの方向が異なる向きに設置されている
ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記画像形成装置はさらに、
前記遮光部材の位置を調整する位置調整機構を備える
ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記反射面と前記混入防止部材との間に、複数の光ビームが通過するｆθレンズが配されている
ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。
各色に対応する複数の像担持体を備え、各々の像担持体において形成した画像を重ね合わせることによりカラー画像を形成する画像形成装置において、
前記複数の像担持体それぞれを露光走査する光ビームを射出する、複数の発光手段と、
回転駆動により複数の光ビームを偏向し、各々の像担持体を露光走査するポリゴンミラーと、
一又は複数の反射系光学素子により、各光ビームのそれぞれに対応する光路を形成する複数の光路形成手段とを備え、
二本の光ビームが前記ポリゴンミラーの同一の反射面に副走査方向に異なる方向から斜光入射され、前記反射面に反射して偏向した後、各光路形成手段により形成される光路を経由して、各々の像担持体へと導かれるとともに、
前記ポリゴンミラーと各光路形成手段との間には、前記反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路へと混入することを防止する混入防止部材が設けられ、
当該混入防止部材は、
一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、
前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、
主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異なる
ことを特徴とする画像形成装置。
前記発光手段及び前記像担持体は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応してそれぞれ四つ設けられ、
四つの発光手段は、前記ポリゴンミラーを挟んで二つずつ配置されており、当該発光手段から射出された二本ずつの光ビームが、前記ポリゴンミラーの二つの異なる反射面でそれぞれ偏向され、水平方向逆方向に二本ずつの光ビームがそれぞれ進行する
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
反射面を有する偏向手段と、
前記反射面に、副走査方向に異なる位置から複数の光ビームを斜光入射させる複数の発光手段と、
反射面で反射した複数の光ビームのそれぞれに対応して規定された光路を一又は複数の反射系光学素子にて形成する複数の光路形成手段と、
前記偏向手段の反射面で反射した光ビームが、他の光ビームの光路形成手段へと混入することを防止する一又は複数の混入防止部材を備え、
当該混入防止部材は、
一の光ビームが通過する開口を備える遮光部材から成り、当該開口は、当該開口を通過した光ビームが他の光ビームに対応する光路へ混入しない位置に設けられ、
前記遮光部材は、主走査方向に伸長した長孔からなる開口が設けられた平板状の部材であり、
主走査方向中央部と両端部とで、前記開口の副走査方向の長さが異なる
ことを特徴とする走査ユニット。