JP4851389B2 - 光走査装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の光走査装置、および、これを用いた画像形成装置に関する。

レーザプリンタ等に関連して広く知られた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するように構成されている。被走査面の実体をなすものは光導電性の感光体等である感光媒体の感光面である。光偏向器の回転により光スポットが移動する方向を主走査方向と呼び、光ビームが移動することによって通過する面に垂直な方向を副走査方向と呼ぶ。これらの用語は、本来被走査面上で定義されるべき用語であるが、便宜上、光偏向器から被走査面に至る間の位置においてもこれらの用語を援用する。
また、フルカラー画像形成装置の一例として、４つの感光体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。このように、光走査装置と感光体の組み合わせを２組以上用いて、多色画像、すなわち、２色画像（例えば赤と黒）や３色以上の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。

このようなタンデム式画像形成装置として、複数の感光媒体が単一の光偏向器を共用する方式のものが開示されている。
［１］偏向器の両側より光束を入射し、光束を振り分けて走査する対向走査方式。
［２］略平行でかつ副走査方向に離れた複数の光束を偏向器に入射し、複数の光束に対応する複数の走査光学素子を副走査方向に並べて走査する。
［３］偏向器の片側より光束を入射し、３枚構成の走査光学系（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）で、Ｌ１、Ｌ２は異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、Ｌ３は各被走査面毎に設けられている。
このように、複数の被走査面で光偏向器を共用すると、光偏向器の数を減らすことにより、画像形成装置をコンパクト化・低コスト化することが可能になる。

しかし、近年では走査光学系の光学素子にはプラスチック材料が多く使われている。プラスチックは量産性に優れている一方で成形時の金型内温度の分布や金型から取り出した後の冷却が一律に行われないなどのことから、形状が理想のものから外れてしまうことも多い。走査光学系においては、主走査方向に長い形状の光学素子が多く、副走査方向に光学素子が曲がってしまう（反ってしまう）こともあり、保持方法によっては走査線傾き、走査線曲がりなどの副走査対応方向への走査位置ずれとなる。また、光学素子のハウジングへの取り付け誤差も走査面上での副走査対応方向への走査位置ずれとなり無視できない大きさになる場合が多い。

更に、複数の走査手段を持つ画像形成装置においては、各走査手段毎に走査線曲がりなどの副走査対応方向への走査位置ずれの量が異なってしまい色ずれが発生し、画像品質を著しく低下させる。
説明を加えると、タンデム型のフルカラー複写機においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して４つの感光体ドラムを転写ベルトの搬送面に沿って列設し、光走査装置により各感光体ドラムに対応して設けられたビームを走査して、当該感光体ドラム周面に静電潜像を形成すると共に該当する色のトナーで顕像化し、これを転写ベルトによって搬送されるシート上に順次転写して多色画像を形成するようになっていることから、各色ごとにばらばらの副走査対応方向の走査位置ずれが生じてしまうと画質の低下、色ずれをひきおこす。

前記問題の解決方法として、特許文献１においては、複数の走査手段を用いる画像形成装置において、各走査手段（ハウジング）全体を感光体に対し位置調整し、各感光体での走査線を一致させる発明が記載されている。しかし、調整のための機構が複雑になり、調整時間もかかるため、コストアップになってしまう。
本出願人は、走査線曲がりの補正方法として、特許文献２において、レンズの中央付近に突起物を突き当てる際に突出量を変化させて走査線曲がりを補正する方式を提案している。しかし、レンズ形状（例えば１枚構成の走査レンズなど中心肉厚が厚く、主走査方向に短いレンズなど）によっては補正困難である。

また、被走査面に向け副走査方向に折り返すミラーを撓ませて走査線曲がりを補正する方法が公知である（例えば、特許文献３ 参照。）。しかし、ミラーを湾曲させると主走査方向にパワーを持つため、像面湾曲が劣化し、高品質な画像を得ることが困難となる。これは、調整量（撓ませ量）が大きいほど顕著となる。
走査線の傾きの調整としては、折返しミラーを副走査方向に平行な軸を中心に偏芯させ調整する方式がある。本方式によれば、光路長が変化することにより像面湾曲が劣化し高品質な画像を得ることが困難となる。
上記高品質な画像を得ることができなくなるとは、特に解像度が低くなるとの意味である。像面湾曲が劣化するとビームスポット径が太り、解像度が低下してしまうこととなる。

特開２００１−１３３７１８号公報 特開平１０−２６８２１７号公報 特開２００１−２２８４２７号公報

走査レンズの湾曲などにより発生する走査線曲がり、光学素子の組み付けなどにより生じる走査線傾きを良好に補正し、高品質なカラー画像が得られる光走査装置、および、画像形成装置の実現、前記課題を解決し色ずれを低減可能な光走査装置、およびカラー画像形成装置の実現を課題とする。

請求項１に記載の発明では、複数の被走査面に対応する光ビームを、光偏向器により偏向した後、結像光学系と、光路を折返し被走査面へ光ビームを導く折返しミラーと、により各々対応する被走査面に集光させて多色画像を形成させる光走査装置において、少なくとも２つの前記被走査面に向かう光ビームの前記光偏向器と前記被走査面の間には、前記折り返しミラーが、主走査方向および光ビームの進行方向のいずれに対しても平行とならない軸を中心に回動可能な回動機構を有し、該回動機構を有する複数の折返しミラーのうち、最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは光ビームの偏角が最も小さい折返しミラーであり、該回動機構を有する複数の折返しミラーは、最明度ではない他色に対応する画像用ビームを最明度画像用ビームに対応する折返しミラーの光ビームの偏角より大きい偏角で光ビームを反射偏向する折返しミラーを含み、前記回動機構をもつ折返しミラーは、主走査方向に曲率を持つように撓ませる撓め機構をもち、前記最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは、前記撓め機構をもつ複数の折返しミラーのうち、画像を形成する光ビームの前記ミラー面上での主走査方向の走査線の長さが最も短い折返しミラーであることを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは、前記回動機構をもつ複数の折返しミラーのうち、前記回動機構の回動支点から前記折り返しミラー面上で外側端の光ビームが反射される位置までの距離が最も大きい折返しミラーであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の光走査装置において、前記多色とは、イエロー、マゼンタ、シアンの３色を含み、前記最明度画像用ビームはイエロー画像用ビームであることを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記結像光学系は１枚構成の走査レンズよりなることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置を具備したことを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の画像形成装置において、被走査面として、少なくとも３つの感光体を持ち、カラー画像を形成することを特徴とする。

本発明によれば、色ずれ低減のための走査線傾き調整を実施した場合において、像面湾曲の変動、ビームスポット径の劣化による多色画像における解像度の低下を低減し、高品質な画像を実現できる光走査装置が提供可能となる。

図１は本発明の光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
同図において符号１は光源、２はカップリングレンズ、３はシリンドリカルレンズ、４はポリゴンミラー、４ａはポリゴンミラーの反射面、５は結像光学系、６は走査光学系、７は感光体、７ａは被走査面をそれぞれ示す。
同図は光源から被走査面までの光路を同一平面に展開して示した図である。
光源としての半導体レーザ１から放射された発散性の光束Ｌはカップリングレンズ２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２により変換された光束形態は、平行光束であることも、弱い発散性あるいは弱い集束性の光束であることもできる。
カップリングレンズ２からの光束Ｌはシリンドリカルレンズ３により同図の紙面方向に集光され、光偏向器としてのポリゴンミラー４の偏向反射面４ａに入射する。
偏向反射面４ａにより反射された光束Ｌ’は、ポリゴンミラー４の等速回転とともに等角速度的に偏向し、結像光学系５を透過して被走査面７ａ上に集光する。これにより、偏向光束Ｌ’は被走査面７ａ上に光スポットを形成し、被走査面７ａの光走査を行う。前述のように、この方向の走査を主走査と呼んでいる。被走査面７ａにおける主走査方向と直交する方向を副走査と呼んでいる。実際には折り返しミラー（同図では折返しミラーは図示していない）等により光の進行方向は変化するので、「主走査方向」・「副走査方向」は、光の進行方向における相対的な関係として用いる。

走査レンズがプラスチック材料の場合、成形時の金型内温度の分布や金型から取り出した後の冷却が一律に行われないなどのことから、形状が理想のものから外れる事が多い。具体的には、走査レンズが副走査方向に湾曲（反る）し、母線が湾曲することで走査レンズに入射する光束があたかも副走査方向に変位して入射するような状態となり、被走査面７ａ上において走査線の傾きや曲りが発生する。この他、光学素子の組付けばらつきなどでも走査線の傾きや走査線曲がりが発生する。

図２は本発明の第１の実施例を説明するための図である。
同図において符号Ａ、Ｂはミラーに対応する光路長変化量、Ｍは折り返しミラー、Δθは折り返しミラーの変位量（以下偏芯量と呼ぶ）、Ｐは回動の支点、Ｚは光軸をそれぞれ示す。
本発明は、折り返しミラーＭの一端を回動可能に構成することによって課題を解決しようとするものである。
同図は回動支点Ｐからの距離が異なる位置に入射する光束の被走査面までの光路長が、同一のミラー回動量Δθによって変化する様子を説明している。同図（ａ）は支点Ｐからの距離が近い場合、同図（ｂ）は支点Ｐからの距離が遠い場合を示している。支点ＰはミラーＭの一端に設けられた軸の平面図上の１点を表しており、後述のように、軸は同図における紙面に垂直とは限らない。
本発明によれば、折り返しミラーＭを有する光走査装置の少なくとも２以上の被走査面に向かう光ビームの光偏向器と被走査面の間には、前記折り返しミラーＭが、主走査方向および光ビームの進行方向に対し平行とならない軸を中心に回動可能な回動機構を有している。本折返しミラーＭを同図に示すが如くミラーＭの反射面に平行な軸を支点Ｐとして回動することで、被走査面７ａ上での走査線の傾きが変化する。多色画像を形成する場合、各被走査面としての感光体上で各々が異なる傾きを持つと、各色を重ね合わせた際に色ずれとなり画像品質が著しく低下してしまう。逆に言えば、前記折返しミラーＭにより各色に対応する被走査面上での走査線傾きを調整し色ずれを低減することが可能となる。
なお、回動軸はミラーＭの反射面に平行とする構成のほか、ハウジングの構成によってはハウジングの側面や上面から調整やすいように軸を鉛直方向その他に向けて設けるなど、適宜変形が可能である。

前記走査線傾きの調整機構においては色ずれ低減は可能となる。しかし、前記調整において走査線傾きを調整する場合、被走査面７ａに向かう光ビームＬ’の光路長が変化する（同図におけるＡ１とＡ２に起因する差）。光路長が変化すると像面湾曲が変化するため、被走査面上のビームスポット径が太る現象が生じる。この結果、画像における解像度が低下してしまい色ずれとは異なる画像品質の低下を招くこととなる。
そこで、本発明においては、前記主走査方向および光ビームの進行方向に対し平行とならない軸を中心に回動可能な複数の折返しミラーにおいて、光ビームの偏角が最も小さい折返しミラーを、最も明度の高い色画像を形成する被走査面に対応する光ビーム（以下、最明度画像用ビームという）を反射偏向する折返しミラーとしている。

図３は折り返しミラーの偏向角の違いによる調整量の違いを説明するための図である。
前記像面湾曲変動を低減するためには、折返しミラーＭの偏芯調整量を小さくし、光路長の変化を小さくする必要がある。光路長の変化が小さければ、像面湾曲変動も減りビームスポット径の変動も低減可能となる。折返しミラーの偏芯調整量を小さくするのは、折返しミラーによる光ビームの偏向角（以下単に偏角と呼ぶ）を大きく（鈍角に）する必要がある。同図に示すが如く、偏角が大きいミラーと小さいミラーで被走査面上で同量（図中Ｂ）の走査位置変化を与える場合、折返しミラーＭの偏芯量は、偏角の大きいミラーのほうが小さくなる。つまり、調整の感度は高いこととなる。この時の光路長の変化を見てみると、図中点線で示す部分が偏角が小さいミラーのほうが大きいことがわかる。つまり、偏角の小さいミラーでは光路長変化、言い換えれば像面湾曲変動が大きくなりビームスポット径が劣化することとなる。同図は、調整用ミラーの偏芯の軸から遠い側の光ビームを抽出して図示している。主走査断面の図で見た場合、図２のＡ１、もしくは、Ａ２の位置での説明図となる。
なお、同図では副走査方向の矢印が３つ示されている。これは、同図の紙面内における光の進行方向に直交する方向が副走査方向となるからである。

図４は４個の感光体を用いる場合の光路を説明するための図である。
同図において符号７は被走査面を有する感光体を示す。
同図に示すが如く、例えば４つの異なる被走査面７ａに向かう光ビームの光路において、調整用の複数の折返しミラー（図中ハッチングされた折返しミラー）の偏角を各光ビームで共通とすることは困難であり現実的ではない。つまり、調整感度が高いミラーが配置される光ビームと、調整感度が低いミラーが配置される光ビームが存在することとなる。これは、像面湾曲変動が大きい色画像と像面湾曲変動の小さい色画像、つまりビームスポット径の劣化の大きい色画像と小さい色画像が必ず存在することとなる。そこで、本発明では、光ビームの偏角が最も小さい（最も調整感度が低い）前記調整用の折返しミラーを、最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーとしている。本方式の形態とすることにより、多色画像における解像度の劣化の一番大きい色画像を、最も目立ちにくい色、すなわち、最も明度の高い色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色画像の場合はイエロー）とすることができる。明度の低い色で解像度が低下することは画像において品質低下が顕著に表れるが、明度の高い色では比較的解像度に及ぼす影響は小さい。本発明によれば、解像度の劣化を最小限にすることが可能となり、色ずれ、解像度の両面から良好な画像品質を得られる光走査装置が実現可能となる。

前記最明度画像用ビーム（以後、便宜上ビームＹと呼ぶことにする）を反射偏向する折返しミラーは、回動支点ＰとビームＹの反射点までの距離が最も離れている折返しミラーであることが望ましい。
画像形成装置は、光学系のハウジングの構造が複雑になるため、折り返しミラーの長さをすべて同じ大きさに作ることができない場合が多い。軸の位置はミラー端部に設けることになるので、軸から光束入射位置（ビームの反射点）までの距離はミラーによって異なる場合がある。
すなわち、４つの異なる被走査面に向かう光ビームの光路において、前記軸を中心に回動可能な複数の折返しミラーの回動支点Ｐと光軸の距離を一致させることは、光走査装置を収納するハウジングの設計上の大きな制約となる。このため、回動支点Ｐの位置は、各々の折返しミラーにより異なることが考えられる。
折返しミラーの回動支点Ｐに対し、折り返しミラー上で光軸を挟み支点と主走査方向で逆側の画像端の光ビーム（以後、便宜上外側端ビームと呼ぶ）の反射位置までの距離が長い場合、図２に示すが如く調整のための偏芯量Δθが同じ場合に、前記距離が短い場合に対し光路長の変化が大きくなってしまう（図中Ａ＜Ｂ）。光路長の変化が大きい場合の課題は前記説明と同様であるため割愛する。図中光ビームは本来ミラーにより反射するが、説明のため図中では透過するように示している。

つまり、実施例１の如く調整用の折り返しミラーの調整感度が低く、更に、外側端ビームの反射位置までの距離が長い場合、像面湾曲変動はより大きくなり解像度の劣化も大きくなる。
そこで本発明では、ビームＹを反射偏向する折返しミラーは、前記外側端ビームの反射位置までの距離が最も離れている折返しミラーとしている。本発明によれば、解像度の劣化を最小限にすることが可能となり、多色画像における色ずれ、解像度の両面から良好な画像品質を得られる光走査装置が実現可能となる。

ここまで走査線傾き補正について説明してきた。次に走査線曲がり補正について説明する。
前記説明の如く、走査レンズがプラスチック材料の場合、成形時の金型内温度の分布や金型から取り出した後の冷却が一律に行われないなどのことから、形状が理想のものから外れる事が多い。具体的には、走査レンズが副走査方向に湾曲（反る）し、母線が湾曲することで走査レンズに入射する光束があたかも副走査方向に変位して入射するような状態となり、被走査面上において走査線曲りが発生する。この他、光学素子の組付けばらつきなどでも走査線曲がりが発生する。

本発明においては、少なくとも２以上の被走査面に向かう光ビームの光偏向器と被走査面の間には、折り返しミラーが、主走査方向に曲率を持つように撓ませる撓め機構を有する。折返しミラーを主走査方向に曲率を持つように撓ませることで被走査面上で走査線曲がりを発生させることができる。つまり、逆に言えば、発生している走査線曲がりを直線に近い状態に補正することが可能である。

前記走査線曲りの調整機構においては色ずれ低減は可能となる。しかし、走査線曲がりを調整するために折返しミラーを撓ませた場合、折返しミラーが凸、もしくは凹の屈折力を持つこととなり、特に主走査方向の像面湾曲が変動する。実施例１で説明した通り、像面湾曲変動が大きいとビームスポット径が劣化し解像度を低下させることとなる。

図５は本発明の第３の実施例を説明するための図である。
同図は折り返しミラーの偏角の違いによる曲がり変位量の違いを説明するための図である。
図６は折り返しミラーの湾曲と被走査面における像面湾曲の関係を説明するための図である。
前記像面湾曲変動を低減するためには、折返しミラーの撓み量を小さくし、折返しミラーが持つ凸、もしくは凹の屈折力を小さくする必要がある。折り返しミラーの持つ屈折力が小さければ、像面湾曲変動も減りビームスポット径の変動も低減可能となる。折返しミラーの撓み量を小さくするのは、折返しミラーによる光ビームの偏角を大きくする（鈍角にする）必要がある。同図に示すが如く、偏角が大きいミラーと小さいミラーで同量の撓み量（図中Ａ）を与えた時の被走査面での走査線の曲り変動量（図中Ｂ、Ｂ’）は、偏角が大きいミラーの方が大きくなる（Ｂ’）。つまり、偏角が鈍角となるミラーの調整感度は高く、偏角が鋭角となるミラーの調整感度は低いこととなる。同図で説明した２枚のミラー（実際には１枚のミラーが撓んだ状態）と被走査面７ａは、それぞれ図６のＣ、Ｄの位置に相当する。

例えば４つの異なる被走査面に向かう光ビームの光路において、折返しミラーの偏角を各光ビームで共通とすることは困難であり現実的ではない。つまり、調整感度が高いミラーが配置される光ビームと、調整感度が低いミラーが配置される光ビームが存在することとなる。これは、像面湾曲変動が大きい色画像と像面湾曲変動の小さい色画像、つまりビームスポット径の劣化の大きい色画像と小さい色画像が必ず存在することとなる。そこで、本発明では、光ビームの偏角が最も小さい（最も調整感度が低い）前記調整用の折返しミラーを、ビームＹを反射偏向する折返しミラーとしている。本方式の形態とすることにより、多色画像における解像度の劣化を最も目立ちにくい色、すなわち、最も明度の高い色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色画像の場合はイエロー）とすることができる。明度の低い色で解像度が低下することは画像において品質低下が顕著に表れるが、明度の高い色では比較的解像度に及ぼす影響は小さい。本発明によれば、解像度の劣化を最小限にすることが可能となり、色ずれ、解像度の両面から良好な画像品質を得られる光走査装置が実現可能となる。

図７は折り返しミラーを湾曲させた場合のたわみ量を説明するための図である。
本発明においては、前記折返しミラーにおいて、画像を形成する光ビームの前記ミラー面上での主走査方向の走査線の長さが最も短い折り返しミラーは、ビームＹを反射偏向する折返しミラーとしている。
以下で用いる撓み量とは、ミラー両端を結ぶ線に対するミラー中央部の光軸方向（被走査面中央へ向かう方向）の変位量を意味する。また、デプス量とは、走査線両端を結ぶ線に対するミラー中央部の光軸方向の変位量を言う。
調整ミラーの撓み量が同じ場合において、ミラー面上の走査線の長さが長い場合と短い場合では、同図に示すデプス量が異なる（図中Ａ＜Ａ’）ため走査線曲がりの補正量が変化する。具体的には、ミラー面上の走査線の長さが短い（図中Ａ）と走査線曲がりの補正感度は低くなる。この場合、同じ補正量（図中ＡをＡ’と同じ量にするためには曲率が強くなる）を得るためには、撓み量を大きくする必要が生じる。撓み量を大きくすると、折返しミラーの主走査方向の凸、もしくは凹の屈折力が大きくなり、ビームスポット径が大きく劣化し解像度を低下させることとなる。

そこで、本発明においては、前記折返しミラーにおいて、画像を形成する光ビームの前記ミラー面上での主走査方向の走査線の長さが最も短い折り返しミラーは、ビームＹ、すなわち、最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーとし、多色画像における解像度の最大の劣化を最も明度の高い色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色画像の場合イエローとなる）に割り当てる。明度の低い色で解像度が低下することは画像において品質低下が顕著に表れるが、明度の高い色では比較的解像度に及ぼす影響は小さい。本発明によれば、走査線曲がりの発生を補正により色ずれ低減を達成し、且つ、像面湾曲の変動、ビームスポット径の劣化による多色画像における解像度の低下を低減し、高品質な画像を実現できる光走査装置が提供可能となる。

ここまで、走査線傾き、走査線曲がりを別々に説明してきたが、各々異なる折り返しミラーで調整を実施する場合においても、前記説明を満足することで良好な画像品質を満足できる。つまり、走査線曲り補正用の折返しミラー間で、前記説明の関係が成り立ち、走査線傾き補正用の折り返しミラー間で前記説明の関係が成り立つことで良好な画像品質を実現可能となる。
更に、走査線曲がりと走査線傾き調整ミラーを同一のミラーで実施しても構わない。この場合においても本発明の関係を成り立たせることにより良好な画像品質を実現可能となることは言うまでもない。
すなわち、折り返しミラーの一端に回動機構を設けることと、折り返しミラを撓ませることとは背反ではなく、また、最明度画像用ビームに対して、偏角が最も小さい折り返しミラーを割り振ることと、外側端の光ビームが反射される位置までの距離が最も大きい折り返しミラーを割り振ることと、ミラー面上での主走査方向の走査線の長さが最も短い折り返しミラーを割り振ることとは必ずしも背反でない。したがって、それぞれの組み合わせが各種存在する。

また、走査レンズが２枚構成の場合、本出願人が提案した、走査レンズの中央付近に突起物を突き当て、その突出量を変化させて走査線曲がりを補正する方式があるが、１枚構成の走査レンズの場合、レンズ形状（例えば走査レンズなど中心肉厚が厚く、主走査方向に短いレンズなど）によっては補正困難である。このような、１枚構成の走査レンズを用いる光走査装置においては、レンズの変形を行わないでも済む、本発明の如き折返しミラーによる走査線曲り補正が特に効果的になる。

図８は本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の１例を示す図である。
本実施の形態は、本発明に係る光走査装置をタンデム型フルカラーレーザプリンタに適用した例である。同図において、装置内の下部側には水平方向に配設された給紙カセット１３から給紙される転写紙（図示せず）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７Ｙ、マゼンタＭ用の感光体７Ｍ、シアンＣ用の感光体７Ｃ、およびブラックＫ用の感光体７Ｋ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７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ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７Ｙを例に採れば、帯電チャージャ８Ｙ、光走査光学系６Ｙ、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７Ｍ，７Ｃ，７Ｋに対しても同様である。即ち、本実施の形態では、感光体７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの表面を各色毎に設定された被走査面７ａとするものであり、各々の感光体に対して４個の光走査光学系６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが１対１の対応関係で設けられている。また、搬送ベルト１７の周囲には、感光体７Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ１６と、ベルト帯電チャージャ２０が設けられ、感光体７Ｋ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８、クリーニング装置１２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７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ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６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ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。
上記画像形成装置の光走査光学系６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋを、前述の実施形態に係る光走査装置とすることで、走査線曲がり、走査線傾きおよび像面湾曲の劣化を有効に補正し、色ずれが無く、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができる。

本発明の光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。 本発明の第１の実施例を説明するための図である。 折り返しミラーの偏向角の違いによる調整量の違いを説明するための図である。 ４個の感光体を用いる場合の光路を説明するための図である。 本発明の第３の実施例を説明するための図である。 折り返しミラーの湾曲と被走査面における像面湾曲の関係を説明するための図である。 折り返しミラーを湾曲させた場合のたわみ量を説明するための図である。 本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の１例を示す図である。

符号の説明

１ 光源
２ カップリングレンズ
３ シリンドリカルレンズ
４ ポリゴンミラー
５ 結像光学系
６ 被走査面
７ 感光体

Claims (6)

1. 複数の被走査面に対応する光ビームを、光偏向器により偏向した後、結像光学系と、光
   路を折返し被走査面へ光ビームを導く折返しミラーと、により各々対応する被走査面に集
   光させて多色画像を形成させる光走査装置において、
   少なくとも２つの前記被走査面に向かう光ビームの前記光偏向器と前記被走査面の間には、前記折り返しミラーが、主走査方向および光ビームの進行方向のいずれに対しても平行とならない軸を中心に回動可能な回動機構を有し、該回動機構を有する複数の折返しミラーのうち、最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは光ビームの偏角が最も小さい折返しミラーであり、該回動機構を有する複数の折返しミラーは、最明度ではない他色に対応する画像用ビームを最明度画像用ビームに対応する折返しミラーの光ビームの偏角より大きい偏角で光ビームを反射偏向する折返しミラーを含み、前記回動機構をもつ折返しミラーは、主走査方向に曲率を持つように撓ませる撓め機構をもち、前記最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは、前記撓め機構をもつ複数の折返しミラーのうち、画像を形成する光ビームの前記ミラー面上での主走査方向の走査線の長さが最も短い折返しミラーであることを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、前記最明度画像用ビームを反射偏向する折返しミラーは、前記回動機構をもつ複数の折返しミラーのうち、前記回動機構の回動支点から前記折り返しミラー面上で外側端の光ビームが反射される位置までの距離が最も大きい折返しミラーであることを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１または２に記載の光走査装置において、前記多色とは、イエロー、マゼンタ、シアンの３色を含み、前記最明度画像用ビームはイエロー画像用ビームであることを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の光走査装置において、前記結像光学系は１枚構成の走査レンズよりなることを特徴とする光走査装置。
5. 電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１ないし４のいずれか１つに記載の光走査装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、被走査面として、少なくとも３つの感光体を持ち、カラー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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