JP4500633B2 - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

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、特に光源手段から光変調され出射した光束を偏向手段としてのポリゴンミラーにより反射偏向させ、走査光学系を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、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ー（ＬＢＰ）等の光走査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、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する走査光学系によって感光性の記録媒体（感光ドラム）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。

図１０は従来の光走査装置の要部概略図である。

同図において光源手段201から出射した発散光束はコリメーターレンズ203により略平行光束に変換され、絞り202によって該光束を制限して副走査方向にのみ所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ204に入射している。シリンドリカルレンズ204に入射した略平行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴンミラーから成る偏向手段205の偏向面（反射面）205aにほぼ線像として結像している。

そして偏向手段205の偏向面205aで偏向された光束をｆθ特性を有する走査レンズ系206を介して被走査面としての感光ドラム面208上に導光し、偏向手段205を矢印Ａ方向に回転させることによって該感光ドラム面208上を矢印Ｂ方向に光走査して画像情報の記録を行っている。

この様な光走査装置において、高精度な画像情報の記録を行うためには、被走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されていること、画角θと像高Ｙとの間に等速性をともなう歪曲特性（ｆθ特性）を有していること、像面上でのスポット径が各像高において均一であること等が必要である。

近年では、設計自由度が高い非球面が形成でき、且つ安価なプラスチックレンズが走査光学系で多く用いられるようになっている。

図１１、図１２は各々走査光学系で発生するゴーストについて説明するための光走査装置の要部断面図である。図１１は主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１２は副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。

ここで示した走査光学系216は入射光束の主走査方向の走査幅がポリゴンミラー215の偏向面（反射面）215aより広いオーバーフィルド走査光学系（以下「ＯＦＳ」とも称す。）である。図１１、図１２においては光源手段211から出射した光束を一度折り返しミラー217で折り曲げ、主走査断面内においては走査光学系216の光軸と略一致する方向から入射させ(正面入射)、副走査断面内においてはポリゴンミラー215の回転軸に垂直な平面に対して斜め方向から入射させている（斜入射光学系）。

図１２では光源手段（不図示）からポリゴンミラー215に至るまでの入射光束Riが走査光学系216の一部を通過する際に、該走査光学系216を構成する走査レンズ262の表面262aで反射されたゴースト光Rfについて描いている。

ゴーストの種類は様々存在するが、ここで示したゴーストはポリゴンミラーの偏向角によらず常に画像中央に静止する、いわゆる静止ゴーストである。この静止ゴーストは実走査光(走査光束)Rsが画像開始端から画像終了端までを走査する間中ずっと画像中央で留まるため、ゴースト光自体の光量は弱くても感光ドラム面218上で積算され実走査光Rsよりも大きい光量となる場合もある。このような画像が現像されるとゴースト光Rfが到達した部位だけ他よりも濃度が高い筋となり、画像品位を低下する原因となっている。

従来ではこのゴースト光を防止するための光走査装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１に開示されているゴーストの解決方法は、入射光束及び走査光束を妨げない所要位置にゴースト光を遮光する遮光部材を配置するものである。
実公平６−３５２１２号公報

しかしながらゴースト光と走査光束とが完全に分離していない光学系の場合、遮光部材でゴースト光を全て遮光するには難しいため、走査レンズの表面に反射防止膜を付けるなど別の対策が必要となってくる。

一方、近年多用されているプラスチックレンズは反射防止膜を付けることが難しく、またコストも上がってしまうという問題点がある。

本発明は高品位で、かつ高画質の画像を得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、
光源手段から出射した光束を入射光束とし偏向手段に導光する第１の光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を走査光束とし被走査面上に結像させる第２の光学系と、を有し、
前記入射光束は、前記第２の光学系を構成する少なくともの一部の走査光学素子を通過し、かつ、副走査断面内において該偏向手段の偏向面に対し斜め方向から入射する光走査装置であって、
前記入射光束及び前記走査光束は、副走査断面内において前記入射光束の主光線と前記走査光束の主光線が共に前記走査光学素子の光軸に対して同じ側を通過しており、
前記走査光学素子の副走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凸形状であ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、
前記走査光学素子の主走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状であることを特徴としている。

請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記光源手段は、複数の発光部を有し、前記複数の発光部から出射した複数の光束は、前記偏向手段の同一の偏向面に入射していることを特徴としている。

請求項４の発明は請求項３の発明において、
前記複数の発光部は２つであり、前記２つの発光部から出射した２つの光束は、副走査断面内において前記走査光学素子の光軸を挟んで異なる方向から入射し、互いに異なる被走査面上に結像していることを特徴としている。

請求項５の発明の光走査装置は、
光源手段から出射した光束を入射光束とし偏向手段に導光する第１の光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を走査光束とし被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備し、
前記入射光束は、前記第２の光学系を構成する少なくともの一部の走査光学素子を通過し、かつ副走査断面内において該偏向手段の偏向面に対し斜め方向から入射する光走査装置であって、
前記入射光束及び前記走査光束は、副走査断面内において前記入射光束の主光線と前記走査光束の主光線が共に前記走査光学素子の光軸に対して互いに反対側を通過しており、
前記走査光学素子の副走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状であることを特徴としている。

請求項６の発明は請求項５の発明において、
前記走査光学素子の主走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状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のいずれか１項の発明において、
前記走査光学素子は副走査断面内において傾いて配置され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のいずれか１項の発明において、
前記第２の光学系の光路内に遮光部材を設け、前記遮光部材は、前記入射光束が前記走査光学素子の一部を通過する際に前記走査光学素子の表面で反射されて発生するゴースト光を遮光していることを特徴としている。

請求項９の発明は請求項１乃至８のいずれか１項の発明において、
前記入射光束の主走査方向の光束幅は、前記偏向面の主走査方向の幅より広い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９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ドラムと、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光ドラム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手段と、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１１の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至９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。

本発明は光走査装置を構成する各要素を適切に設定することにより、入射光束が走査光学系を構成する少なくとも一部の走査光学素を通過する際に該走査光学素子の表面で反射されて発生するゴースト光が被走査面へ入射するのを防止することができ、これにより高品位で、かつ高画質の画像を得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。

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の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は本発明の実施例１の光走査装置の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。

ここで、主走査方向とは光偏向器の回転軸及び走査光学系の光軸に垂直な方向（光偏向器で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは光偏向器の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で走査光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。

同図において１は１つの発光部(光源)を有する光源手段を上下２段重ねて配置している。（図は上段のみを描いている。）尚、本実施例では光源手段１を１つの発光部より構成したが、これに限らず、例えば２つ、もしくは３つ以上のマルチ半導体レーザーであっても良い。

２は光束変換素子（コリメーターレンズ）であり、光源手段１より出射された２つの光束を略平行光束（もしくは発散光束もしくは収束光束）に変換している。３は開口絞り（アパーチャー）であり、通過光束を副走査方向のみに規制してビーム形状を整形している。４ａは主走査断面内にのみ所定のパワー(屈折力)を有するシリンドリカルレンズ、４ｂは主走査断面内に負のパワーを有し、副走査断面内に正のパワーを有するアナモフィックレンズであり、コリメーターレンズ２を通過した２つの光束を副走査断面内で後述するポリゴンミラー５の偏向面（反射面）５ａにほぼ線像として結像させている。７は折り返しミラーであり、光源手段１を出射した２つの光束をポリゴンミラー５側へ反射させている。５は複数（本実施例では10面）の偏向面を有する光偏向器であり、ポリゴンミラー（回転多面鏡）より成り、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。

尚、コリメーターレンズ２、開口絞り３、シリンドリカルレンズ４ａ、アナモフィックレンズ４ｂ、折り返しミラー７、後述する第１の走査レンズ６１等の各要素は第１の光学系としての入射光学系の一要素を構成している。

本実施例では光源手段１から出射した２つの光束を入射光学系により主走査断面内において、ポリゴンミラー５の同一の偏向面５ａに該偏向面５ａの幅よりも広い光束幅で各々入射させている（オーバーフィルド光学系）。ここで主走査方向のスポット径は後述する走査光学系６の主走査方向の焦点距離と偏向面の大きさで決まる。

６は集光機能とｆθ特性とを有する第２の光学系としての走査光学系（ｆθレンズ系）であり、プラスチック材料より成る第１、第２の２枚の走査レンズ（ｆθレンズ）（走査光学素子）６１，６２を有しており、ポリゴンミラー５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を主走査断面内において被走査面としての感光ドラム面８上にスポットに結像させ、かつ副走査断面内においてポリゴンミラー５の偏向面５ａと感光ドラム面８との間を光学的に略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の走査レンズ６１の副走査断面内の入射面６１ａ及び出射面６１ｂは、少なくとも一方はポリゴンミラー５側に対して凸形状より成っている。本実施例では、入射面及び出射面は、共にポリゴンミラー５側に対して凸形状より成っている。

本実施例ではポリゴンミラー５に入射する２つの光束(入射光束)が第１の走査レンズ６１を通過し、該ポリゴンミラー５で偏向された２つの光束(走査光束)が再度第１の走査レンズ６１に入射するダブルパス構成としている。

本実施例では入射光束の主光線と走査光束の主光線が共に第１の走査レンズ６１の光軸に対して同じ側を通過している。

８は被走査面としての感光ドラム面であり、その面上をスポットが等速で走査する。

９は遮光部材であり、スリットより成り、第２の光学系６の光路内に配置されている。遮光部材９はポリゴンミラー５に入射する入射光束が第１の走査レンズ６１を通過した際に該第１の走査レンズ６１の表面６１ａ又は／及び裏面６１ｂで反射されて発生するゴースト光が感光ドラム８面へ入射するのを防止している。

本実施例において光源手段１から出射された２つの発散光束はコリメーターレンズ２によって略平行光束に変換され、開口絞り３にて規制され、シリンドリカルレンズ４ａ、そしてアナモフィックレンズ４ｂに入射している。ここでシリンドリカルレンズ４ａ及びアナモフィックレンズ４ｂに入射した２つの略平行光束は副走査断面内においては収束して折り返しミラー７を介して第１の走査レンズ６１を通過し（ダブルパス構成）、ポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射し、該偏向面５ａ近傍にほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像している。このとき偏向面５ａに入射する２つの光束は副走査断面内において、該偏向面５ａに対して所定の角度で斜入射している（斜入射光学系）。また主走査断面内における２つの光束はそのままの状態で開口絞り３にて規制され、折り返しミラー７を介して第１の走査レンズ６１を通過し、ポリゴンミラー５の偏向角の中央、もしくは略中央から偏向面５ａに入射している（正面入射）。このときの２つの略平行光束の光束幅は主走査方向においてポリゴンミラー５の偏向面５ａのファセット幅に対し十分広くなるように設定している（オーバーフィルド光学系）。

そしてポリゴンミラー５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は第１の走査レンズ６１、第２の走査レンズ６２を介して夫々対応する感光ドラム面８上にスポットに結像され、該ポリゴンミラー５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面８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８上に画像記録を行なっている。

表―１に本実施例における光走査装置の諸数値を示す。

尚諸数値においては折り返しミラー７を外して示している。

但し、本実施例において第１、第２の走査レンズの入射面及び出射面の母線形状は、１０次までの関数として表せる非球面形状により構成している。走査レンズと光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をＹ軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、

（但し、Rは母線曲率半径，K，B4，B6，B8，B10，は非球面係数）
なる式で表されるものである。

また副走査方向と対応する子線方向が、

なる式で表されるものである。Ｓは母線方向の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る子線形状である。

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）Rs^*が、

（但し、Rsは光軸上の子線曲率半径，D2，D4，D6，D8，D10は子線変化係数）
なる式で表されるものである。

尚、本実施例では面形状を上記数式にて定義したが、本発明の権利の範囲はこれを制限するものではない。

本実施例では、このような非球面形状とするため、第１、第２の走査レンズ６１、６２を共に射出成形などから製作されるプラスチックレンズとしている。

本実施例では図２に示す如く２つの発光部（不図示）から出射した２本の光束の主光線を第１の走査レンズ６１の光軸Ｌを挟んで上下別々な方向から入射させている。この２本の光束は共通の折り返しミラー７により主走査方向に折り曲げられ、共通の第１の走査レンズ６１を通過し、共通のポリゴンミラー５の異なる位置P1,P2に入射している。そしてポリゴンミラー５で偏向された２本の光束は第１、第２の走査レンズ６１、６２・６２により各々対応する感光ドラム面８・８上に導光されている。

尚、図２に示した光走査装置を２組用いれば、Ｙ（イエロー），Ｍ(マゼンタ)，Ｃ(シアン)，Ｂｋ(ブラック)の４色から成るカラー画像形成装置を構成することができる。

図３は図２に示した第１の走査レンズ６１の周囲を拡大して示した拡大図である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。

同図においてＲｉはポリゴンミラー５の偏向面に入射する入射光束、Ｒｓはポリゴンミラー５で偏向された後の走査光束、Ｒｆは入射光束Ｒｉが第１の走査レンズ６１を通過する際に、レンズ表面６１ａで反射されて発生するゴースト光である。

本実施例においては上記の如く２本の入射光束Ｒｉが第１の走査レンズ６１の光軸Ｌを挟んで上下２方向から入射するようにしている。尚、同図においては光軸Ｌを挟んで上下対称のため、上側の入射光束Ｒｉのみを図示している。また本実施例においては第１の走査レンズ６１の光軸Ｌに対して入射光束Ｒｉの主光線と走査光束Ｒｓの主光線とが共に同じ側を通過するようにしている。

ここで比較例を用いて本実施例の差異について説明する。
［比較例］
図４(A),(B)は各々本発明の比較例を示した副走査断面図であり、本実施例を用いないときのゴースト光の出方を示している。図４(A)において第１の走査レンズ７１の入射面及び出射面は、共に該ポリゴンミラー５側に対してフラットな形状である。図４(B)において第１の走査レンズ８１の入射面及び出射面は、共に該ポリゴンミラー５側に対して凹形状である。

本実施例では図３に示すように第１の走査レンズ６１の入射面６１ａ及び出射面６１ｂを、共に該ポリゴンミラー５側に対して凸形状としたことにより、比較例（図４(A),(B)）に比べ、入射光束Ｒｉが第１の走査レンズ６１を通過する際に、レンズ表面６１ａで反射されて発生するゴースト光Ｒｆと、ポリゴンミラー５で偏向される走査光束Ｒｓとを大きく分離できていることがわかる。よって本実施例では遮光部材９でゴースト光Ｒｆをカットする場合、該遮光部材９と走査光束Ｒｓとの間のマージンを確保することが可能となる。

図５は図４(A)の状態において、第１の走査レンズ７１を副走査断面内において所定量傾けたときの副走査断面図である。同図において図面上、光軸Ｌの上側を通過する走査光束Ｒｓはゴースト光Ｒｆとの分離ができているが、光軸Ｌの下側を通過する走査光束Ｒｓとゴースト光Ｒｆとは重なってしまう。

よって本実施例のように光軸Ｌを挟んで上下２方向から光束を入射させるタイプの光走査装置においては、第１の走査レンズ７１を副走査断面内において傾けるとゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓとを分離することができない。

そこで本実施例では上記の如く第１の走査レンズ６１の入射面６１ａ及び出射面６１ｂを、共に該ポリゴンミラー５側に対して凸形状とすることにより、それぞれの走査光束Ｒｓとゴースト光Ｒｆが共に大きく分離できるようにしている。

また本実施例においては第１の走査レンズ６１の主走査断面内の入射面及び出射面が、図１に示す如く共にポリゴンミラー５側に対して凹形状であるため、第１の走査レンズ６１の各レンズ面は樽型形状となっている。

第１の走査レンズ６１の副走査断面内の曲率半径は小さいほどゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓとを分離することが可能であるが、あまり曲率半径が小さいと被走査面上でスポットが回転したりする新たな課題が発生してしまう。

そこで本実施例では副走査断面内の入射面６１ａと出射面６１ｂの曲率半径を各々ｒ１、ｒ２とするとき、
１００＜ｒ１＜１００００
１００＜ｒ２＜１００００
なる条件を満足する範囲内に設定している。

より好ましくは
２００＜ｒ１＜５０００
２００＜ｒ２＜５０００
とするのが良い。

尚、本実施例では第１の走査レンズ６１の光軸Ｌを挟んで上下２方向から２本の光束(マルチビーム)を入射させたが、これに限らず、どちらか一方向から光束(シングルビーム)を入射させても良い。この場合、第１の走査レンズ６１の入射面及び出射面は実施例１と同様に共に該ポリゴンミラー５側に対して凸形状とし、更に第１の走査レンズ６１を副走査断面内において傾ければ、ゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓとの分離がし易くなる。

このように本実施例では上記の如くゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓとを分離することで、遮光部材９によってゴースト光Ｒｆのみを遮光することが可能となる。

尚、ここで遮光部材としてはスリット状の板金をレンズなどと同じように走査光学系６を保持する筐体の一部に組みつけても良いし、また筐体にスリット状の開口を一体に形成しても良い。また折り返しミラー７を遮光部材とし、該遮光部材としての折り返しミラー７によりゴースト光を光源手段１側の非有効部の方向へ反射させることで被走査面８に到達させないといった方法をとることも可能である。

また本実施例では第１の走査レンズ６１の入射面及び出射面を共にポリゴンミラー５側に対して凸形状としたが、これに限らず、どちらか一方の面であっても良い。

図６は本発明の実施例２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図７は本発明の実施例２の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図６、図７において図１、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、光源手段を単一の発光部より構成した点、走査光学系６を第１、第２、第３の３枚の走査レンズ６１、６２、６３より構成した点、第１、第２の走査レンズ６１、６２を共にガラスレンズより構成した点、入射光束の主光線と走査光束の主光線が第１、第２の走査レンズ６１、６２の光軸Ｌに対して互いに反対側を通過するように構成した点、第１、第２の走査レンズ６１、６２を副走査断面内において共に傾かせて配置した点である。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において１９は単一の発光部を有する光源手段である、６は走査光学系であり、第１、第２、第３の３枚の走査レンズ６１、６２、６３を有し、該第１、第２の走査レンズ６１、６２が共にガラスレンズより成り、また該第１、第２の走査レンズ６１，６２の入射面６１ａ，６２ａ及び出射面６１ｂ，６２ｂを、副走査断面内において全てポリゴンミラー５側に対して凹形状としている。

図８は図７に示した第１、第２の走査レンズ６１、６２の周囲を拡大して示した拡大図である。

本実施例では入射光束Ｒｉの主光線と走査光束Ｒｓの主光線が第１、第２の走査レンズ６１、６２の光軸Ｌに対して互いに反対側を通過するように構成している。更に本実施例では第１、第２の走査レンズ６１、６２を副走査断面内において角度β（β１、β２）傾かせて配置している。これにより本実施例では入射光束Ｒｉが第１の走査レンズ６１を通過する際にレンズ表面６１ｂで反射されて発生するゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓを大きく分離することを可能としている。そしてゴースト光Ｒｆを遮光部材９で遮光し、感光ドラム（不図示）へ入射するのを防止している。
［比較例］
図９(A),(B)は各々本発明の比較例を示した副走査断面図である。図９(A)においては第１、第２の走査レンズ７１、７２の入射面及び出射面を、すべてポリゴンミラー５側に対してフラットな形状とし、かつ第１、第２の走査レンズ７１、７２を副走査断面内において角度γ（γ１、γ２）傾かせて配置している。図９(B)においては第１、第２の走査レンズ８１、８２の入射面及び出射面を、すべてポリゴンミラー５側に対して凸形状とし、かつ第１、第２の走査レンズ７１、７２を副走査断面内において角度θ（θ１、θ２）傾かせて配置している。

比較例においても本実施例と同様に入射光束Ｒｉが第１の走査レンズ(７１、８１)を通過する際に、レンズ表面(７１ｂ、８１ｂ)で反射されて発生するゴースト光Ｒｆと走査光束Ｒｓとを分離することを可能としている。そしてゴースト光Ｒｆを遮光部材９で遮光し、感光ドラム（不図示）へ入射するのを防止することができる。

即ち、本実施例では前述の実施例１とは異なり、第１、第２の走査レンズ（６１、６２）（７１，７２）（８１，８２）のポリゴンミラー５側の面がどのように形状であっても副走査断面内において走査レンズを傾かせれば走査光束Ｒｓとゴースト光Ｒｆとを分離することができる。

但し、副走査断面内の傾け角は図８における傾け角をβ、図９(A)における傾け角をγ、図９(B)における傾け角をθとするとき、
β＜γ＜θ
としなければ、それぞれの配置で走査光束Ｒｓとゴースト光束Ｒｆとを同じくらい分離することができない。また、大きな傾け角を与えると被走査面上でスポット回転が発生したりといった別の課題が発生する。よって副走査断面内の傾け角が最小となる図８に示す本実施例の第１、第２の走査レンズ６１、６２がベストな形状と言える。

本実施例では第１、第２の走査レンズ６１、６２の主走査断面内の入射面及び出射面を、図６に示す如く共にポリゴンミラー５側に対して凹形状であるため、第１、第２の走査レンズ６１、６２の各レンズ面は樽型形状となっている。

尚、本実施例では第１、第２の走査レンズ６１，６２の入射面６１ａ，６２ａ及び出射面６１ｂ，６２ｂを副走査断面内において、全てポリゴンミラー５側に対して凹形状としたが、これに限らず、少なくとも１つであれば良い。

また本実施例では第１、第２の走査レンズ６１、６２の双方を傾けたが、これに限らず、どちらか一方であれば良い。また本実施例では第１、第２の走査レンズ６１、６２の双方をダブルパス構成にしたが、第１の走査レンズ６１のみでも良い。

［画像形成装置］
図１３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１３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、２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１３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１３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とで構成されており、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１３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、２の構成はより効果を発揮する。

［カラー画像形成装置］
図１４、図１５は各々本発明の光走査装置を用いたカラー画像形成装置の要部概略図である。図１４は、実施例１の光走査装置を２個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面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１５は、実施例２の光走査装置を４個並べ各並行して像担持体である感光ドラム面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１４、図１５において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２は各々実施例１に示した構成を有する光走査装置、１３，１４，１５，１６は各々実施例２に示した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１４、図１５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、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、それぞれ光走査装置１１，１２（又は光走査装置１３，１４，１５，１６）に入力される。そして、これらの光走査装置からは、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（１１，１２）２個並べ（又は光走査装置１３，１４，１５，１６を４個）並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、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するものである。

本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く２つの光走査装置１１，１２（又は４つの光走査装置１３，１４，１５，１６）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６０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の光走査装置の主走査断面図 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のゴースト光を説明する図 ゴースト光の出方の違いを説明する図 ゴースト光の出方の違いを説明する図 本発明の実施例２の光走査装置の主走査断面図 本発明の実施例２の光走査装置の副走査断面図 本発明の実施例２のゴースト光を説明する図 レンズ形状と傾け角の違いを説明する図 従来の光走査装置の要部斜視図 従来の光走査装置の主走査断面図 従来の光走査装置の副走査断面図 本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図 本発明の実施例のカラー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

符号の説明

１ 光源手段
２ 開口絞り
３ 光束変換素子（コリメーターレンズ）
４a シリンドリカルレンズ
４ｂ アナモフィクレンズ
５ 偏向手段（ポリゴンミラー）
６ 走査光学系（ｆθレンズ系）
６１、６２、６３ 走査レンズ
７ 折り返しミラー
８ 被走査面（感光ドラム面）
９ 遮光部材
１１、１２、１３、１４、１５、１６ 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 光走査装置
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 (11)

1. 光源手段から出射した光束を入射光束とし偏向手段に導光する第１の光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を走査光束とし被走査面上に結像させる第２の光学系と、を有し、
   前記入射光束は、前記第２の光学系を構成する少なくともの一部の走査光学素子を通過し、かつ、副走査断面内において該偏向手段の偏向面に対し斜め方向から入射する光走査装置であって、
   前記入射光束及び前記走査光束は、副走査断面内において前記入射光束の主光線と前記走査光束の主光線が共に前記走査光学素子の光軸に対して同じ側を通過しており、
   前記走査光学素子の副走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凸形状であることを特徴とする光走査装置。
2. 前記走査光学素子の主走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光源手段は、複数の発光部を有し、前記複数の発光部から出射した複数の光束は、前記偏向手段の同一の偏向面に入射し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。
4. 前記複数の発光部は２つであり、前記２つの発光部から出射した２つの光束は、副走査断面内において前記走査光学素子の光軸を挟んで異なる方向から入射し、互いに異なる被走査面上に結像していることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 光源手段から出射した光束を入射光束とし偏向手段に導光する第１の光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を走査光束とし被走査面上に結像させる第２の光学系と、を具備し、
   前記入射光束は、前記第２の光学系を構成する少なくともの一部の走査光学素子を通過し、かつ副走査断面内において該偏向手段の偏向面に対し斜め方向から入射する光走査装置であって、
   前記入射光束及び前記走査光束は、副走査断面内において前記入射光束の主光線と前記走査光束の主光線が共に前記走査光学素子の光軸に対して互いに反対側を通過しており、
   前記走査光学素子の副走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状であることを特徴とする光走査装置。
6. 前記走査光学素子の主走査断面内の入射面及び出射面は、共に前記偏向手段に対して凹形状であることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記走査光学素子は副走査断面内において傾いて配置され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. 前記第２の光学系の光路内に遮光部材を設け、前記遮光部材は、前記入射光束が前記走査光学素子の一部を通過する際に前記走査光学素子の表面で反射されて発生するゴースト光を遮光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. 前記入射光束の主走査方向の光束幅は、前記偏向面の主走査方向の幅より広いことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置。
10. 請求項１乃至９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ドラムと、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光ドラム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手段と、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。
11. 請求項１乃至９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。