JP4532978B2 - 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ーやデジタル複写機、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）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）より成る偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する走査レンズ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９は従来の光走査装置の要部斜視図である。

同図において光源手段８１から出射した発散光束はコリメーターレンズ８２により略平行光束とされ、絞り８３により光束径が制限された後に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８４に入射される。シリンドリカルレンズ８４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器８５の偏向面（反射面）８５ａにほぼ線像として結像している。

そして偏向器８５の偏向面８５ａで反射偏向された光束をｆθ特性を有する走査レンズ系（ｆθレンズ系）８６、８７を介して被走査面としての感光ドラム面上（不図示）に導光し、該偏向器８５を回転させることによって該感光ドラム面上を光走査して画像情報の記録を行っている。

図１０は従来の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。

同図においては２つの光源１０１，１０２から放射された２本の光束Ｒｉ１，Ｒｉ２を開口絞り、コリメーターレンズ、そしてシリンドリカルレンズ９６を介し４つの面（偏向面）を有するポリゴンミラー（偏向器）９３の隣接する面９３ａ，９３ｂで同時に反射偏向し、光束ごとに走査レンズ系ＳＬ１１、ＳＬ１２を介し、別々の感光ドラム面９８，９９上へ結像させている。

また同図において９７は書き出し位置検知用レンズ（ＢＤレンズ）であり、書き出しタイミング用の光束（ＢＤ光束）を集光している。１０３は書き出し位置検知手段（ＢＤセンサー）であり、長手方向の走査開始位置を決定する為の同期信号を得ている。

図１１は従来のカラー画像形成装置の要部概略図であり、図１０に示す光走査装置を２組並列にして配置し、２つの偏向器により合計４本の走査線を描画する。

同図においてはポリゴンミラー（偏向器）５３、６３で反射偏向されて第１の走査レンズ５１ａ、５２ａ、６１ａ、６２ａを通過した後の４つの光束を、折り返しミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４により各々９０°図面上、下に折り曲げ第２の走査レンズ５１ｂ、５２ｂ、６１ｂ、６２ｂを介し、対応する感光ドラム面５４、５５、６４、６５上へ導いている。

このように単一のポリゴンミラーで複数の光束を走査することで、従来１つの光束に１つ必要であったポリゴンミラーを省くことができ、これにより装置全体の簡素化を図っている。

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、図１０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、第１の走査レンズ９１のレンズ表面９１ａで反射され、感光ドラム面９９に入射する反射光（ゴースト光）Ｒｆ１が他方の光走査装置（第２のスキャナーＳＫ１２）の走査レンズ系ＳＬ１２を透過し、感光ドラム面９９上へ入射するという問題点が生じていた。

特に図１０に示すような２つの光源１０１、１０２が走査レンズ系ＳＬ１１、ＳＬ１２の光軸に対して同じ側に配置された光走査装置の場合、該走査レンズ系ＳＬ１１、ＳＬ１２の光軸に対して光源１０１、１０２側からのゴースト光が光量的に問題となる。

この問題を解決するためには、
(1)ポリゴンミラー近傍に遮光部材を配置することにより一方の走査レンズ系で発生したゴースト光が他方の走査レンズ系に入射するのを防ぐ、
(2)走査レンズ系を構成するレンズの表面に反射防止膜を蒸着し、ゴースト光の光量を低減する、
などが考えられる。

上記(1),(2)の対策を行った光走査装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開平１０−１４８７８１号公報

しかしながら図１２、図１３、図１４に示すように遮光部材７４は偏向面で偏向された画像形成用の有効光束（実走査光束）やポリゴンミラー９３などを避けなければならないため配置上に限界があり、この結果、遮光部材７４とポリゴンミラー９３との間にできる僅かな隙間からゴースト光が漏れてしまい完全に遮光できないといった問題点が発生する。

尚、図１２は第１の走査レンズ９１の第１面９１ａで反射されたゴースト光Ｒｆ１を示した主走査断面図、図１３は第２の走査レンズ９４の第１面９４ａで反射されたゴースト光Ｒｆ２を示した主走査断面図、図１４は第２の走査レンズ９４の第２面９４ｂで反射されたゴースト光Ｒｆ３を示した主走査断面図であり、それら各図は図１０に示した要素と同一要素には同符番を付している。

尚、本装置の場合、ゴースト光は第１の走査レンズ９１の第１面９１ａ及び第２の走査レンズ９４の第１面９４ａ、第２面９４ｂから反射したものに限られ、第１の走査レンズ９１の第２面９１ｂからの反射光はポリゴンミラー９３に再入射した後、有効域外へ向かうため問題となっていない。

またレンズ表面に反射防止膜を蒸着するにしても、近年低コスト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く、また反射防止膜はコストが高くついてしまう。そのため反射防止膜以外の解決手段が望まれている。

通常のゴースト光はポリゴンミラーの回転に伴い、その到達位置も変化するものであるが、ここに示したゴースト光はポリゴンミラーの回転画角とは無関係に感光ドラム面上で略静止してしまう。

以上説明したのと同様に第２のスキャナーＳＫ１２からの反射光が第１のスキャナーＳＫ１１に入射するゴースト光も存在する。

またプラスチックレンズを射出成型法を用いて成形した場合、一般的にゲート部（材料を注入する窓口）側の方が脈離や複屈折といった光学的な欠陥が発生しやすい。図１５は射出成形法によって成形されたレンズを直交ニコルで観察した図（写真）である。この図からもゲート部側に内部応力の歪が残存していることが分かる（丸で囲った部分）。

このため射出成型法を用いて成形されたプラスチックレンズを光走査装置や画像形成装置等に用いた場合は、ゲート部近傍の領域に走査光束が通過しないよう構成することが高品質な画像を得るのに望ましい。

本発明はレンズ表面で発生するゴースト光を低減し、またプラスチックレンズなどの簡易な部品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、
複数の光源手段から放射された複数の光束を、複数の偏向面をもつ共通の偏向器の異なる偏向面で偏向させ、前記複数の光束を主走査断面内において前記偏向器を挟んで対向する位置に配置された２つの走査光学系を介して対応する被走査面上に結像させる光走査装置において、
主走査断面内において、前記２つの走査光学系の間に遮光部材を有し、
前記複数の光源手段から放射された複数の光束は、主走査断面内において前記偏向器に対して同一方向から前記偏向器に入射し、前記偏向器で偏向された各々の光束の主光線が対応する被走査面と直交するときの前記主光線を基準線とするとき、
主走査断面内において、前記被走査面における有効書き込み領域の主走査方向の両端部のうち、前記基準線に対して前記光源手段側の端部に向かう光束の主光線と前記基準線とが成す画角をθ_１、前記光源手段と反対側の端部に向かう光束の主光線と前記基準線とが成す画角をθ_２とするとき、
３°＜θ _２ −θ _１ ＜１２°
なる条件を満足し、かつ、
主走査断面内において、前記遮光部材は前記光源手段からの光束が前記偏向器へ入射するときの入射光路と前記偏向面で反射偏向され前記被走査面上に入射する光束の反射光路に挟まれた領域に設けられ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、
前記走査光学系は、モールド成形により作製されたプラスチックレンズから構成されており、主走査断面内において、前記プラスチックレンズのゲート部は、前記基準線に対し主走査方向について前記光源手段側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１又は２の発明において、
主走査断面内において、前記光源手段からの光束が前記偏向面へ入射するときの入射光路と、前記偏向面で反射偏向され前記被走査面上に入射する光束の反射光路とに挟まれた領域のうちの前記遮光部材が配置されていない領域側に、前記被走査面上でのビーム書き出し位置を検知するための単一の書き出し位置検知手段を有し、前記複数の光源手段から放射される複数の光束の前記被走査面上での書き出しタイミングを前記単一の書き出し検知手段により制御していることを特徴としている。

請求項４の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至３の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。

請求項５の発明は請求項４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。

本発明によれば走査光束の主光線が被走査面と直交するときの該主光線の方向を基準に、上下で非対称の走査画角とすることにより、一方の走査光学系から他方の走査光学系へ入射するゴースト光束を効果的に低減することができ、また射出成型法で作製された走査レンズを、そのゲート部が走査画角の小さい側に位置するように配置することにより、ゲート部近傍の光学的欠陥を避けて光束を通過させることができ、これによりプラスチックレンズなどの簡易(安価)な部品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。

図１は本発明の光走査装置の実施例１の要部断面図である。

ここで、主走査方向とは偏向器の回転軸及び走査光学系の光軸に垂直な方向（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。

図中、ＳＫ１、ＳＫ２は各々第１、第２のスキャナーである。第１、第２のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２は、各々光源手段（３１，３２）と、該光源手段（３１，３２）から放射した光束を規制する開口絞り（３３，３４）と、入射光束を略平行光束に変換するコリメーターレンズ（３５，３６）と、主走査方向に長い線像として結像させる共用のシリンドリカルレンズ６と、偏向手段としての４つの偏向面を有する共通の偏向器３と、該偏向器３で反射偏向された光束を被走査面（３７，３８）上にスポットに形成する走査光学系としての走査レンズ系（ＳＬ１、ＳＬ２）とを有している。

第１、第２の走査レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２は各々モールド成形により作製された第１、第２の２枚の走査レンズ（プラスチックレンズ）（１、２１）、（２、２２）を有し、偏向器３により反射偏向された光束を対応する被走査面３７，３８上にスポット状に結像させている。また第１、第２の走査レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２は副走査断面内において偏向器３の偏向面３ａ，３ｂ近傍と被走査面３７、３８近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。

２３はゲート部（材料を注入する窓口）である。３７，３８は各々被走査面としての感光ドラム面である。

４は第１の遮光部材であり、偏向面３ａへの入射光束Ｒｉ１の入射光路と、該偏向面３ａで反射偏向され、被走査面３７上に入射する走査光束Ｒｓの反射光路とに挟まれた領域に配しており、第１の走査レンズ１のレンズ表面１ａ及び第２の走査レンズ２１の表面２１ａ、２１ｂで反射したゴースト光Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３（Ｒｆ３は不図示）が第２の走査レンズ系ＳＬ２に入射することを防止している。

５は第２の遮光部材であり、第１の走査レンズ系ＳＬ１の光軸に対して、２つの光源３１，３２が位置している領域と反対側の領域であって、第１の走査レンズ１と偏向器３で挟まれる領域に配置され、該第１の走査レンズ系ＳＬ１の光軸に対して２つの光源３１，３２と反対側（入射光束Ｒｉ１の入射方向と反対側）の面１ａからの反射光（ゴースト光）Ｒｆ４が第２の走査レンズ系ＳＬ２に入射することを防止している。

本実施例においては第１、第２のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２が共通の偏向器３を併用しており、かつ第１、第２のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２は、該偏向器３の異なった偏向面で反射偏向した光束を用いている。

本実施例において、２つの光源手段31,32から放射された２本の光束Ri1,Ri2は、偏向器3に対して同一方向から該偏向器3に入射し、該偏向器3で偏向された各々の光束(走査光束)の主光線が対応する被走査面37,38と直交するときの該主光線を基準線とするとき、該被走査面37,38における有効書き込み領域の主走査方向の両端部うち、該基準線に対して該光源手段31,32側の端部に向かう光束の主光線と該基準線とが成す画角をθ_１、他方の端部に向かう光束の主光線と該基準線とが成す画角をθ_２とするとき、
θ_１＜θ_２ ‥‥（１）
なる条件を満足するように画角θ_１、θ_２を設定している。これにより本実施例では入射光束Ｒｉ１と走査光束Ｒｓとで囲まれる領域が拡大し、その分遮光部材４を第１の走査レンズ系ＳＬ１の光軸方向へ移動させることを可能としている。

また前述した如く射出成型法で作製された第１、第２の走査レンズ(1,21)(21,22)は、そのゲート部２３近傍に複屈折などの光学欠陥が発生し易い。よって、ゲート部２３近傍の領域を走査光束が通過しないように第１、第２の走査レンズ(1,21)(21,22)は、そのゲート部が基準線に対し光源手段側(画角θ_１側)に位置するように配置されている。これにより本実施例ではプラスチックレンズなどの簡易（安価）な部品で高品質な画像が得られるようにしている。

さらに本実施例では上記画角θ_１、θ_２を、
３°＜θ_２−θ_１＜１２° ‥‥（２）
なる条件を満足するように設定している。

条件式(2)は画角θ_１、θ_２の規定及び大小関係を規定するものであり、条件式(2)の下限値を超えると遮光部材の先端部を従来以上にポリゴンミラーに近づけることが困難になり、その結果ゴースト光の低減の効果が薄れてしまうので良くない。また走査光束が走査レンズのゲート部近傍を通過するようになり、複屈折によるスポット肥大や光量低下などが発生するので良くない。条件式(2)の上限値を超えると走査レンズ系が大きくなり、特に走査画角が大きい側（θ_２側）で像面湾曲やｆθ特性と言った光学特性を補正することが困難になってくるので良くない。

更に好ましくは上記条件式（２）を次の如く設定するのが良い。

５°＜θ_２−θ_１＜１０° ‥‥（２ａ）
図２は図１に示した光走査装置の遮光部材近傍の拡大図であり、比較の為に従来例を図３に示してある。

本実施例は走査光束の主光線が被走査面と直交するときの該主光線の方向を基準に、上下で非対称の走査画角を有している。このように入射光束側の走査画角を小さくすることで、一方の走査レンズ系のレンズ表面で反射されるゴースト光が他方の走査レンズ系に侵入するのを防止するための遮光部材４の先端部を走査光束や入射光束を避けて、よりポリゴンミラーへ接近させることができる。よって、ポリゴンミラー先端と遮光部材先端とで出来る僅かな隙間を更に狭め、ゴースト光を低減させることが可能となる。

本実施例では図２、図３に示すようにポリゴンミラー３の偏向面と走査レンズ系の光軸とのなす画角が４５°のとき、遮光部材４の先端とポリゴンミラー３の先端との隙間を、０．５３ｍｍから０．０３ｍｍへと狭くすることができた。

図４は図２及び図３で示した光走査装置を用いて、ゴースト光量を定量的にシミュレーションした結果を示したグラフである。

このグラフからも遮光部材の先端を従来のものより０．５ｍｍポリゴンミラーに接近させたことにより、ゴースト光量を約半分に、また発生している領域も狭めることに成功している。

次に本実施例の数値実施例を示す。

走査レンズ系SL1,SL2の主走査方向の焦点距離ｆ＝１５０ｍｍ、
画角θ_１＝３７．１°、
画角θ_２＝４４．７°
有効書き込み領域Ｌ＝−９７ｍｍ〜＋１１７ｍｍ
θ_２−θ_１＝７．６°
上記画角θ_１、θ_２は上記条件式(1)及び条件式(2)を満足するように設定している。

また本実施例においては偏向面への入射光束の入射光路と、該偏向面で反射偏向され、被走査面上に入射する走査光束の反射光路とに挟まれた領域のうち、第１の遮光部材４が配置されていない領域側に、被走査面上でのビーム書き出し位置を検知するための単一の書き出し位置検知手段（ＢＤセンサー）４１を配し、２つの光源手段３１，３２から放射される複数の光束の被走査面上での書き出しタイミングを、該ＢＤセンサー４１により制御している。またＢＤセンサー４１へ向かう光束（ＢＤ光束）を、書き出し位置検知用レンズ（ＢＤレンズ）７を通過させ、前記走査光束とは別光路を辿るように構成している。

尚、本実施例ではシリンドリカルレンズ６とＢＤレンズ７とを一体にして構成したが、別々に構成しても良い。

本実施例においては上記の如く第１の走査レンズ系ＳＬ１を構成する第１及び第２の走査レンズの各レンズ面からの反射ゴースト光を遮るために偏向器３への入射光束Ｒｉ１の入射光路と、偏向器３で反射偏向される走査光束Ｒｓの反射光路とに挟まれた領域に第１の遮光部材４を配置している。これは、入射光束Ｒｉ１とＲｉ２で挟まれた領域に遮光部材を配置するよりも、ポリゴンミラーに近接させずに効果的にゴースト光を遮光することができるからである。

更にＢＤセンサー４１へ向かう書き出し位置検知光束（ＢＤ光束）Ｒｂが走査光束Ｒｓと別光路を採っている光走査装置においては、該ＢＤセンサー４１へ向かうＢＤ光束Ｒｂを第１の遮光部材４で遮らないようにしなくてはならない。それゆえＢＤ光束Ｒｂが位置しない方の領域に第１の遮光部材４を配置することが望ましい。

また、ゴーストの光量自体は少ないが、第１の走査レンズ系ＳＬ１の光軸に対して光源と反対側（入射光束Ｒｉ1の入射方向と反対側）の面１ａからの反射光Ｒｆ４も第２の遮光部材５を設けることにより第２の走査レンズ系ＳＬ２に入射しないようにしている。

同様に第２の走査レンズ系ＳＬ２の各レンズ表面からの反射ゴースト光も第１、第２の遮光部材４、５により第１の走査レンズ系ＳＬ１に入射しないようにしている。

尚、本実施例は走査レンズ系がガラスレンズで構成された光走査装置においても、十分な効果を発揮することができる。また本実施例においては走査レンズ系を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、単一、又は３枚以上のレンズより構成しても良い。

図５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）である。同図において図１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、一つの光源手段、一つの偏向器、そして一つの感光ドラム等を有する光走査装置に本発明を適用したことである。

即ち、本実施例においては光源手段３１から放射された光束を開口絞り３３、コリメータレンズ３５、そして共通のシリンドリカルレンズ６を通過させ、偏向器３で偏向させた後、第１、第２の走査レンズ１，２１により被走査面３７上にスポットを形成する光走査装置において、前述の実施例１と同様にモールド成形により作製された第１、第２の２枚の走査レンズ１，２１を、そのゲート部２３が基準線に対し光源手段側(画角θ_１側)に位置するように配置し、該ゲート部２３近傍の領域を走査光束が通過しないようにしている。これにより本実施例ではプラスチックレンズなどの簡易（安価）な部品で高品質な画像を形成している。

尚、図５において実線ａは本実施例による走査画角が非対称な場合の有効書き込み領域の端部へ向かう光束であり、点線ｂは従来の走査画角が対称な場合の有効書き込み領域の端部へ向かう光束である。

次に本実施例の数値実施例２を示す。

走査レンズ系の主走査方向の焦点距離ｆ＝１５０ｍｍ、
画角θ_１＝３７．１°、
画角θ_２＝４４．７°
有効書き込み領域Ｌ＝−９７ｍｍ〜＋１１７ｍｍ
θ_２−θ_１＝７．６°
上記画角θ_１、θ_２は上記条件式(1)及び条件式(2)を満足するように設定している。

また本実施例においては、前述の実施例１と同様にビーム書き出し位置を検知するための書き出し位置検知手段（ＢＤセンサー）４１を配し、光束の書き出しタイミングを、該ＢＤセンサー４１により制御している。またＢＤセンサー４１へ向かう光束（ＢＤ光束）を、書き出し位置検知用レンズ（ＢＤレンズ）７を通過させ、前記走査光束とは別光路を辿るように構成している。このようにすることで、ゲート部近傍の領域に光線を通過させずに済み、書き出しタイミングを精度良く且つ安定して制御することが可能となる。

尚、本実施例ではシリンドリカルレンズ６とＢＤレンズ７とを一体にして構成したが、別々に構成しても良い。

本実施例においても走査レンズ系を単一、又は３枚以上のレンズより構成しても良い。また、その中でも射出成形法で作製された光学部品を少なくとも一つについて、走査画角が小さい側にゲート部を置くことで、本発明の効果は発揮される。

［カラー画像形成装置］
図６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。本実施例は、像担持体である複数の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６において、３６０はカラー画像形成装置、（３１１，３１２），（３１３，３１４）は図１に記載したような、同一ポリゴンミラーの異なる面で２本のビームを走査する光走査装置、３４１，３４２，３４３，３４４は各々像担持体としての感光ドラム、３２１，３２２，３２３，３２４は各々現像器、３５１は搬送ベルトである。

図６において、カラー画像形成装置３６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器３５２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３５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（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（３１１，３１２），（３１３，３１４）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３３１，３３２，３３３，３３４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム３４１，３４２，３４３，３４４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光走査装置（３１１，３１２），（３１３，３１４）を２個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム３４１，３４２，３４３，３４４面上に画像信号（画像情報）を記録し、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を高速に印字するものである。

前記外部機器３５２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３６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。

［画像形成装置］
図７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２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７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７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７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。

［カラー画像形成装置］
図８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。本実施例は、光走査装置を４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８において、２６０はカラー画像形成装置、２１１，２１２，２１３，２１４は各々実施例２に示した構成を有する光走査装置、２２１，２２２，２２３，２２４は各々像担持体としての感光ドラム、２３１，２３２，２３３，２３４は各々現像器、２５１は搬送ベルトである。

図８において、カラー画像形成装置２６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器２５２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２５３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２１１，２１２，２１３，２１４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２４１，２４２，２４３，２４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２２１，２２２，２２３，２２４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光走査装置（２１１，２１２，２１３，２１４）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２２１，２２２，２２３，２２４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。

本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置２１１，２１２，２１３，２１４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２２１，２２２，２２３，２２４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２５２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２６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。

本発明の光走査装置の実施例１の要部断面図 本発明の光走査装置の実施例１の要部拡大図 従来の光走査装置の要部拡大図 ゴースト光量のシミュレーションを示すグラフ 本発明の光走査装置の実施例２の要部断面図 本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図 本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図 本発明の実施態様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要部斜視図 従来の光走査装置におけるゴーストを説明する要部概略図 従来の光走査装置の副走査断面図。 従来の光走査装置におけるゴーストを説明する要部概略図 従来の光走査装置におけるゴーストを説明する要部概略図 従来の光走査装置におけるゴーストを説明する要部概略図 射出成形で作製されたレンズの直交二コルでの図(観察写真)

符号の説明

１、２ 第１の走査レンズ
３ 偏向器（ポリゴンミラー）
４ 第１の遮光部材
５，１５ 第２の遮光部材
６ シリンドリカルレンズ
７ 書き出し位置検知用レンズ
２１、２２ 第２の走査レンズ
Ｒｉ１、Ｒｉ２ 入射光束
Ｒｓ 走査光束
Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ３、Ｒｆ４ ゴースト光束
Ｒｂ 書き出し位置検知光束
ＳＬ１ 第１の走査レンズ系
ＳＬ２ 第２の走査レンズ系
ＳＫ１ 第１のスキャナー
ＳＫ２ 第２のスキャナー
３１，３２ 光源
３３，３４ 絞り
３５，３６ コリメーターレンズ
３７，３８ 被走査面（感光ドラム面）
３１１、３１２、３１３、３１４ 光走査装置
３２１、３２２、３２３、３２４ 現像器
３３１，３３２，３３３，３３４ 光ビーム
３４１、３４２、３４３、３４４ 感光体ドラム
３５１ 搬送ベルト
３５２ 外部機器
３５３ プリントコントローラ
３６０ カラー画像形成装置

Claims (5)

1. 複数の光源手段から放射された複数の光束を、複数の偏向面をもつ共通の偏向器の異なる偏向面で偏向させ、前記複数の光束を主走査断面内において前記偏向器を挟んで対向する位置に配置された２つの走査光学系を介して対応する被走査面上に結像させる光走査装置において、
   主走査断面内において、前記２つの走査光学系の間に遮光部材を有し、
   前記複数の光源手段から放射された複数の光束は、主走査断面内において前記偏向器に対して同一方向から前記偏向器に入射し、前記偏向器で偏向された各々の光束の主光線が対応する被走査面と直交するときの前記主光線を基準線とするとき、
   主走査断面内において、前記被走査面における有効書き込み領域の主走査方向の両端部のうち、前記基準線に対して前記光源手段側の端部に向かう光束の主光線と前記基準線とが成す画角をθ_１、前記光源手段と反対側の端部に向かう光束の主光線と前記基準線とが成す画角をθ_２とするとき、
   ３°＜θ _２ −θ _１ ＜１２°
   なる条件を満足し、かつ、
   主走査断面内において、前記遮光部材は前記光源手段からの光束が前記偏向器へ入射するときの入射光路と前記偏向面で反射偏向され前記被走査面上に入射する光束の反射光路に挟まれた領域に設けられていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記走査光学系は、モールド成形により作製されたプラスチックレンズから構成されており、主走査断面内において、前記プラスチックレンズのゲート部は、前記基準線に対し主走査方向について前記光源手段側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. 主走査断面内において、前記光源手段からの光束が前記偏向面へ入射するときの入射光路と、前記偏向面で反射偏向され前記被走査面上に入射する光束の反射光路とに挟まれた領域のうちの前記遮光部材が配置されていない領域側に、前記被走査面上でのビーム書き出し位置を検知するための単一の書き出し位置検知手段を有し、前記複数の光源手段から放射される複数の光束の前記被走査面上での書き出しタイミングを前記単一の書き出し検知手段により制御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. 各々が請求項１乃至３の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。
5. 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４に記載のカラー画像形成装置。