JPH11202231A

JPH11202231A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH11202231A
Application number: JP10006692A
Authority: JP
Inventors: Koji Maruyama; 耕司丸山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】走査線のボウの発生が抑えられた、小型かつ
低コストの光走査装置を提供することを目的とする。【解決手段】この光走査装置１００は、光ビームを出
射する半導体レーザアレイ１１１、光ビームを集光する
コリメータレンズ１１２、光ビームを平行光にするシリ
ンドリカルレンズ１１３、光ビームを偏向ポリゴンミラ
ー１１４、光ビームを感光体１０１に導くｆθレンズ１
１５、入射面１１７ａが平面として形成され反射面がシ
リンドリカル面として形成された光学部材１１７を備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
方式の画像形成装置などに用いられる、光ビームにより
被走査体を走査する光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機やカラープリンタなどの電
子写真方式のカラー画像形成装置として、記録紙や中間
転写ベルトなどの転写媒体の移動方向に並列に配列され
た複数の感光体ドラム上にそれぞれ異なる色の画像を形
成し、これらの画像を、移動する転写媒体に順次重ね合
わせるようにして転写することによりカラー画像を形成
する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が広く
知られている。

【０００３】図８は、従来のタンデム型カラー画像形成
装置の一般的な構成を示す図である。このカラー画像形
成装置には、記録紙６を矢印Ａ方向に搬送する搬送ベル
ト７、記録紙６の搬送方向に並列に配置された、それぞ
れＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ
Ｋ（ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ表面をレーザビームで走査して上記の各色に対
応する静電潜像を形成する光走査装置３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ、レーザビームを感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄに導くシリンドリカルミラー４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを一様
に帯電する一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体
ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の静電潜像を現像して
トナー像を形成する現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、感
光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の残留トナーを清
掃するクリーナ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、および記録紙
６上に転写されたトナー像を定着する定着ロール９が備
えられている。

【０００４】このカラー画像形成装置では、Ｒ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のカラーデータに
所定の処理を施して得られた画像データに基づいて変調
されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫの各レーザビームがそれぞれの
光走査装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから出射される。光
走査装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから出射されたレーザ
ビームはシリンドリカルミラー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
に導かれて感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに照射
される。感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面は
予め一次帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより一様に帯
電されており、その面にレーザビームによる光走査が行
われて静電潜像が形成される。感光体ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成された静電潜像は、現像器５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによりＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの各色の
トナーで現像され、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄ上に各色のトナー像が形成される。これらのトナー像
は搬送ベルト７により搬送される記録紙６上に順次重ね
合わされるように転写されて、記録紙６上に４色の多色
トナー像が形成され、この多色トナー像が定着ロール９
による定着処理を受けてカラー画像が形成される。感光
体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に残留したトナーは
クリーナ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄにより除去される。

【０００５】図９は、従来の光走査装置の概要図であ
る。図９（ａ）に示すように、この光走査装置３には、
発光時間制御回路１０、レーザダイオード１１、コリメ
ータレンズ１２、シリンドリカルレンズ１３、ポリゴン
ミラー１４、およびｆθレンズ１５が備えられている。
発光時間制御回路１０から、画像データに基づいて変調
された画像信号がレーザダイオード１１に出力される
と、レーザダイオード１１からはレーザビームが出射さ
れる。レーザビームはコリメータレンズ１２で集光さ
れ、シリンドリカルレンズ１３で平行光とされ、ポリゴ
ンミラー１４で反射偏向される。ｆθレンズ１５は、偏
向されたレーザビームを主走査方向に収束させて感光体
ドラム１の露光ライン上を等速度で走査する働きをす
る。ｆθレンズ１５を通過したレーザビームはシリンド
リカルミラー４により感光体ドラム１面上にレーザビー
ムを結像する。

【０００６】図９（ｂ）に示すように、シリンドリカル
ミラー４は、主走査方向に延びる直方体状のガラス部材
の一面４ｓを凹の円筒面状に研磨し、その上にアルミニ
ウムなどの高反射率を持つ金属を蒸着したものが用いら
れる。さらに、その上に反射率を高めるためのコーティ
ング処理を施したものが用いられることもある。図８に
示したカラー画像形成装置には、図９に示したような構
成を有する、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの４色にそれぞれ対応す
る光走査装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが備えられてい
る。

【０００７】ところで、このような従来のタンデム型の
カラー画像形成装置では、複数の感光体ドラムに、それ
ぞれ対応する光走査装置が備えられているため、画像形
成装置が大型化すると共に高コストになりやすいという
問題がある。そこで、カラー画像形成装置の低コスト化
および高速化を図るために、近年では、ポリゴンミラー
に入射する光束の幅がポリゴンミラーの１反射面の幅よ
りも広いオーバーフィルド光学系を採用したカラー画像
形成装置が普及してきている。オーバーフィルド光学系
については、例えば、米国特許第４，９４１，７２１号
公報にその技術内容が詳しく開示されている。しかし、
オーバーフィルド光学系においては、光量分布の補正を
し易くするために、ポリゴンミラーに対して走査中心位
置の方向からレーザビームを入射する方式を採用してい
るものが多く、その結果、ポリゴンミラーに入射された
レーザービームのうち、ポリゴンミラー回転軸に対して
斜めに入射されたレーザービームの走査線には、いわゆ
るボウ（ＢＯＷ）と呼ばれる弓状に湾曲した走査線歪が
発生してしまう。

【０００８】図１０は、従来の光走査装置により発生す
る走査線歪を示す図である。また、図１１は、図１０に
示した４色分の走査線を重ねて示した図である。図１０
には、図８に示したカラー画像形成装置の感光体ドラム
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂ
Ｋの各走査線に発生したボウが示されている。

【０００９】このようなボウが発生してしまうと、図１
１に示すように、各色の画像の書き出しタイミングなど
を制御して、できるかぎり４色分の走査線を重ねるよう
にしても各色の走査線は完全には重ならず副走査方向に
ずれてしまう。このように副走査方向にずれた状態で各
感光体ドラムに光走査が行われると各色間に色ずれが生
じる。副走査方向の色ずれの点から、走査線のボウに許
容されるずれの量は僅かに５０μｍ程度である。

【００１０】なお、ここでは、ボウの量は、（主走査中
心位置での副走査方向座標）−｛（主走査開始位置での
副走査方向座標）＋（主走査終了位置での副走査方向座
標）｝／２により定義している。副走査方向の座標は、
感光体ドラム表面が移動する方向を正としている。な
お、図１０および図１１は、説明の都合上走査線の歪が
実際より誇張して描かれている。

【００１１】このような、走査線のボウの発生を抑える
ための技術として、最近は、複数の感光体ドラムを露光
する複数本のレーザビームに関する光学部品を共通化す
ることによって小型化および低コスト化を図った光走査
装置が提案されている。図１２は、光学部品が共通化さ
れた光走査装置の概略構成図である。この光走査装置２
０は、半導体レーザアレイ２５、コリメータレンズ２
６、シリンドリカルレンズ２７、反射ミラー２８、ポリ
ゴンミラー２９、ｆθレンズ３０、分離多面鏡３１、シ
リンドリカルミラー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに
より構成されており、半導体レーザアレイ２５からｆθ
レンズ３０までの光学部品が共通化されている。

【００１２】この光走査装置２０では、半導体レーザア
レイ２５から、Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの画像データに基づい
て変調された４本のレーザビームが出射されると、４本
のレーザビームは、コリメータレンズ２６およびシリン
ドリカルレンズ２７により４本のレーザビームの間隔を
副走査方向に所定の倍率に拡大され、反射ミラー２８に
より反射されてポリゴンミラー２９により共通に反射偏
向される。ｆθレンズ３０は、反射偏向した４本の偏向
ビームをそれぞれ主走査方向に集光して感光体ドラム２
４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上の各露光ライン上を等
速度で主走査させる働きをする。ｆθレンズ３０を通過
した４本のレーザビームは分離多面鏡３１に入射する。
分離多面鏡３１は４面の互いに角度の異なる入射面を有
するミラーであり、４本のレーザビームを感光体ドラム
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの配列位置に応じた方
向に分離して反射する。分離多面鏡３１で分離、反射さ
れた４本のレーザビームはそれぞれシリンドリカルミラ
ー３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにより副走査方向に
集束された後、感光体ドラム２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，
２４ｄ上に結像する。このシリンドリカルミラー３２
ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、図９（ｂ）に示した凹
のシリンドリカル鏡面４ｓを有するシリンドリカルミラ
ー４と同様のものである。こうして、４本のレーザビー
ムはそれぞれの色に対応する、予め一次帯電されて回転
する感光体ドラム２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ表面
を露光して、感光体ドラム２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄ表面にそれぞれの色に対応する静電潜像を形成す
る。

【００１３】この方式の光走査装置では、光学部品が共
通化され、画像形成装置を小型化および低コスト化する
ことが可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式の光
走査装置では、４本のレーザビームのうち、共通化され
た光学系の光軸を通すことのできるレーザビームは１本
のみであり、残りのレーザビームは光学系の光軸を外れ
た光路を通さざるを得ないため、歪曲収差により走査線
のボウによる色ずれが生じてカラー画像の画質を低下さ
せるという問題の解決にはならない。

【００１５】この問題を解決するために、特開平６−２
８６２２６号公報には、レーザビームの光軸に対して斜
めに配置した平行平板ガラスを用いて走査線のボウを補
正する方法が開示されている。図１３は、レーザビーム
の光軸に対して斜めに配置した平行平板ガラスを用いる
ボウ補正方法を示す斜視図（ａ）および側面図（ｂ）で
ある。

【００１６】図１３に示すように、走査光Ｌが平行平板
ガラスＧに対して所定の入射角φで入射されると、平行
平板ガラスＧの入射面Ｇ１から出射面Ｇ２までの走査光
Ｌの光路の長さが走査角度により異なるため、平行平板
ガラスＧ内での走査光の屈折の度合いが異なり、像面Ｆ
に形成される走査線は弓状に湾曲する。上記の補正方法
は、この原理を利用して走査線のボウを相殺しようとい
うものである。

【００１７】しかしながら、４本のレーザビームの光路
中に上記のような平行平板ガラスを設置するスペースを
確保することは画像形成装置の小型化を図るためには不
利である上、４枚の平行平板ガラスをそれぞれ独立に支
持するための部品点数の増加が避けられず、画像形成装
置の小型化、低コスト化の障害になる。本発明は、上記
の事情に鑑み、走査線のボウの発生が抑えられた、小型
かつ低コストの光走査装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の第１の光走査装置は、光ビームにより所定の被走
査体を走査する光走査装置において、光ビームを出射す
る光源と、上記光源から出射された光ビームを繰り返し
偏向する偏向光学系と、上記偏向光学系により偏向され
た光ビームにより所定の被走査体が繰り返し走査される
ように、上記偏向光学系により偏向された光ビームを上
記被走査体に導く走査光学系とを備え、上記走査光学系
が、光ビームの偏向方向に延び、上記光ビームが入射す
る入射面に対する裏面に鏡面が形成され、上記入射面か
ら入射した光ビームが上記裏面で反射して、上記入射面
から、光ビームの入射方向とは異なる方向に出射する光
学部材であって、上記入射面および上記裏面のうちの少
なくとも一方の面が光ビームの偏向方向に対し直角の方
向に曲率を有するシリンドリカル面である光学部材を備
えてなることを特徴とする。

【００１９】また、上記の目的を達成する本発明の第２
の光走査装置は、複数本の光ビームそれぞれにより複数
の被走査体それぞれを走査する光走査装置において、複
数本の光ビームを出射する光源と、上記光源から出射さ
れた複数本の光ビームを共通に偏向する偏向光学系と、
上記偏向光学系により共通に偏向された複数本の光ビー
ムを相互に分離して分離された光ビームそれぞれにより
複数の被走査体それぞれが繰り返し走査されるように、
上記複数本の光ビームそれぞれを上記複数の被走査体そ
れぞれに導く走査光学系とを備え、上記走査光学系が、
光ビームの偏向方向に延び、上記光ビームが入射する入
射面に対する裏面に鏡面が形成され、上記入射面から入
射した光ビームが上記裏面で反射して上記入射面から、
光ビームの入射方向とは異なる方向に出射する光学部材
であって、上記入射面および上記裏面のうちの少なくと
も一方の面が光ビームの偏向方向に対し直角の方向に曲
率を有するシリンドリカル面である光学部材を、上記複
数本の光ビームそれぞれに対応して複数本備えられてな
ることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の第１の光走査装置に関する
実施形態を示す概略構成図である。図１に示すように、
この光走査装置１００は、光ビームを出射する光源（半
導体レーザアレイ１１１）と、光源から出射されコリメ
ータレンズ１１２で集光されシリンドリカルレンズ１１
３で平行光とされた光ビームを繰り返し偏向する偏向光
学系（ポリゴンミラー１１４）と、偏向光学系により偏
向された光ビームにより所定の被走査体が繰り返し走査
されるように、偏向された光ビームを被走査体に導く走
査光学系とを備えている。

【００２１】この走査光学系には、ｆθレンズ１１５の
ほかに、光ビームの偏向方向に延び、光ビームが入射す
る入射面１１７ａに対する裏面１１７ｂに鏡面が形成さ
れ、入射面から入射した光ビームが裏面で反射して、入
射面１１７ａから、光ビームの入射方向とは異なる方向
に出射する光学部材１１７が備えられている。この光学
部材１１７は、入射面１１７ａおよび裏面１１７ｂのう
ちの少なくとも一方の面が光ビームの偏向方向に対し直
角の方向に曲率を有するシリンドリカル面として構成さ
れている。

【００２２】このように、本実施形態の光走査装置１０
０は、図８および図９に示した光走査装置３におけるシ
リンドリカルミラー４とは構造の異なる光学部材１１７
が配備されており、それ以外の構成要素はほぼ同様であ
る。なお、本実施形態の光走査装置１００では、ポリゴ
ンミラー１１４に入射する光束の幅（１／ｅ² 幅）がポ
リゴンミラー１１４の１反射面の幅よりも広い、いわゆ
るオーバーフィルド光学系が採用されている。

【００２３】次に、光学部材１１７について説明する。
図２は、第１の実施形態の光走査装置に用いられる光学
部材の斜視図である。図２に示すように、この光学部材
１１７は、２１０ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍの直方体の
ガラス部材であり、この直方体の２１０ｍｍ×１５ｍｍ
の面のうちの、光ビームが入射する入射面として用いら
れる面１１７ａは平面に研磨され、反射防止膜が形成さ
れてある。

【００２４】この入射面１１７ａに対する裏面１１７ｂ
は反射面として用いられる。この反射面１１７ｂには鏡
面が形成され、入射面１１７ａから入射した光ビームが
反射面１１７ｂで反射して、入射面１１７ａから、光ビ
ームの入射方向とは異なる方向に出射される。この反射
面１１７ｂに形成される鏡面は、光ビームの偏向方向に
対し直角の方向に曲率を有するシリンドリカル面として
形成されている。すなわち、反射面１１７ｂは、凸の円
柱面状に研磨され、その上にアルミニウムが一様に蒸着
されて鏡面を形成している。

【００２５】このように、内面反射型のシリンドリカル
ミラーというべき構成を有する光学部材１１７は、図１
に示すように、ｆθレンズ１１５から出射されるレーザ
光が入射角φで入射されるような向きに配置される。レ
ーザビームはこの光学部材１１７の入射面１１７ａから
入射し、シリンドリカル面状の反射面１１７ｂで反射さ
れ、再び入射面１１７ａから出射して感光体ドラム１０
１面上に結像する。この内面反射シリンドリカルミラー
型の光学部材１１７を用いることにより、図１３に示し
た平行平面ガラスと同様に、走査線のボウを補正するこ
とができる。

【００２６】光学部材１１７に同一の屈折率のガラスを
使用した場合、入射角φ一定の条件下ではボウ補正の効
果は、使用したガラスの厚さに依存する。図３は、第１
の実施形態の光学部材のガラス厚さとボウ補正効果の大
きさを示すグラフである。本実施形態の光走査装置にお
ける内面反射シリンドリカルミラー型の光学部材１１７
の代わりに、従来のシリンドリカルミラー１０４（図９
参照）を用いた場合には６０μｍのボウが発生するが、
厚さ１０ｍｍのガラスを用いて構成した本実施形態の内
面反射シリンドリカルミラー型光学部材１１７を用いる
ことにより、入射角φ＝１５゜の場合でも、約５０μｍ
のボウ補正効果があり、６０μｍのボウを発生する光学
系のボウを１０μｍにまで減少させることができる。

【００２７】本発明の内面反射シリンドリカルミラー型
の光学部材の場合には、レーザビームは、ガラス内を往
復するので、単一の平行平面ガラスを用いる場合に比べ
て、ガラス厚が約１／２で済むという利点を有してい
る。さらに、従来のシリンドリカルミラーの厚さが一般
に１０ｍｍ〜１５ｍｍであることを考えると、従来のシ
リンドリカルミラー用の保持機構を用いて光学部材１１
７を保持することができるので、新たな光学素子保持機
構を設ける必要がない。

【００２８】なお、上記実施形態では、光学部材１１７
用のガラスはレーザビームの入射面１１７ａは平面、裏
面側の反射面１１７ｂが凸のシリンドリカル面として形
成されているが、光学部材の入射面および反射面の形状
の組合わせはこれに限られるものではなく、例えば、入
射面をシリンドリカル面とし反射面を平面として形成し
てもよい。これは、シリンドリカルミラー型の光学部材
とする代わりにシリンドリカルレンズ型の光学部材とす
ることに相当する。あるいは、入射面および反射面とも
にシリンドリカル面として形成しても同様の効果を得る
ことができる。

【００２９】なお、シリンドリカル面の曲率を、円柱面
ではない２次の曲面あるいはさらに高次の曲面とするこ
とにより種々の光学収差を補正するように設計すること
もできる。次に本発明の第２の光走査装置の実施形態に
ついて説明する。図４は、本発明の第２の光走査装置に
関する実施形態を示す概略構成図である。

【００３０】図４に示すように、この光走査装置２００
は、図１２に示した、従来の、光学部品を共通化した光
走査装置２０と類似の構成を有しており、半導体レーザ
アレイ２２５からｆθレンズ２３０までの光学部品が共
通化されている。この光走査装置２００と図１２に示し
た光走査装置２０との相違点は、図１２に示した光走査
装置２０におけるシリンドリカルミラー３２ａ，３２
ｂ，３２ｃ，３２ｄの代わりに、本実施形態の光走査装
置２００には内面反射シリンドリカルミラー型の光学部
材２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄが備えられ
ている点である。

【００３１】図４における半導体レーザアレイ２２５、
コリメータレンズ２２６、シリンドリカルレンズ２２
７、反射ミラー２２８、ポリゴンミラー２２９、ｆθレ
ンズ２３０などは、図１２における半導体レーザアレイ
２５、コリメータレンズ２６、シリンドリカルレンズ２
７、反射ミラー２８、ポリゴンミラー２９、ｆθレンズ
３０などとほぼ同様である。

【００３２】この光走査装置２００の最大の目的は、４
本のレーザビーム４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ間の
相対位置変動を最小限に抑えて色ずれをなくすことであ
るが、４本のレーザビーム４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４
１ｄが始めから大きなボウを持っていたのでは全走査領
域において色ずれをなくすことは難しい。そこで、本実
施形態では、ポリゴンミラー２２９に至る光学系が副走
査方向に関してアフォーカル系になっており、コリメー
タレンズ２２６とシリンドリカルレンズ２２７によりレ
ーザダイオードアレイ２２５からの４本のレーザビーム
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの間隔を副走査方向に
所定の倍率で拡大し、ポリゴンミラー２２９で反射・偏
向された４本のレーザビームの間隔を、さらに副走査方
向にアフォーカル系となっているｆθレンズ２３０で拡
大し、分離多面鏡２３１により分離して、４本のシリン
ドリカルミラー２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２
ｄにより各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面
に結像させる構成となっている。ｆθレンズ２３０を副
走査方向に関してアフォーカル系にするのは、ポリゴン
ミラー２２９の厚さをできるだけ薄くするためである。
ポリゴンミラー２２９の厚さを薄くするのは、ポリゴン
ミラー２２９単体のコスト低減、風切音による騒音防
止、トルク減少によるモータの低電力化などが目的であ
る。ｆθレンズ２３０は主走査方向に感光体ドラム上に
結像させつつ等速で走査する役割も有しているため、当
然、主走査方向と副走査方向でレンズ面の曲率の異なる
アナモルフィックレンズ系となる。

【００３３】また、本実施形態における分離多面鏡２３
１としては、次に説明するような分離多面鏡が用いられ
る。図５は、図４に示した光走査装置に用いられる分離
多面鏡の断面図の例である。図５（ａ）に示すように、
この分離多面鏡２３１はレーザビーム４１ａ，４１ｂ，
４１ｃ，４１ｄそれぞれが光軸３５を横切る方向に反射
されるような角度に形成された４つの反射面４２ａ，４
２ｂ，４２ｃ，４２ｄを有する凹型の鏡に形成されてい
る。これは、内面反射型シリンドリカルミラーによるボ
ウの補正効果を得るために、内面反射型シリンドリカル
ミラーに入射する走査線が適切な向きに湾曲したボウを
持つようにするためである。しかし、ボウの向きは分離
多面鏡２３１に至る光学系に依存して異なる場合があ
り、その場合は、内面反射型シリンドリカルミラーでは
ボウを補正するどころか増大させてしまうことがある。
その場合は、図５（ｂ）に示すような凸型の分離多面鏡
２３１’を用いなければならない。

【００３４】次に、本実施形態の光走査装置２００によ
る実験結果について説明する。図４に示した光走査装置
２００では、ポリゴンミラー２２９入射前の４本のレー
ザビームの副走査方向の間隔は２．０ｍｍ、ｆθレンズ
２３０通過後の４本のレーザビームの副走査方向の間隔
は３．０ｍｍである。このとき、ポリゴンミラー２２９
により走査偏向されたレーザビームが副走査方向に曲率
を持つｆθレンズ２３０に入射するため、ボウが発生す
る。

【００３５】図６は、内面反射シリンドリカルミラー型
の光学部材によるボウの補正効果を従来例ち比較して示
した図である。図６（ａ）に示すように、比較例として
の従来型のシリンドリカルミラーを用いた場合は、外側
の走査線ＢＫおよび走査線Ｙの間には１１６μｍのずれ
が生じており、内側の走査線Ｃおよび走査線Ｍの間にも
５５μｍのずれが生じている。

【００３６】これに対して、図６（ｂ）に示すように、
厚さ１０ｍｍの本実施形態の内面反射シリンドリカルミ
ラー型の光学部材２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３
２ｄを用いた場合は、外側および内側の走査線間のずれ
はそれぞれ１８μｍおよび６μｍにまで低減されてい
る。このように、本実施形態の内面反射シリンドリカル
ミラー型の光学部材２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２
３２ｄを用いることにより、レーザビームの走査線歪が
補正されてボウの大きさが低減される。

【００３７】次に、内面反射シリンドリカルミラー型光
学部材のガラス厚さとボウの大きさの関係について説明
する。図７は、本発明の光学部材のガラス厚さとボウの
大きさとの関係を示すグラフである。図７に示すよう
に、本発明の光学部材により、外側の走査線のボウがほ
ぼ打ち消されるのはガラスの厚さが約１０ｍｍのときで
あり、内側の走査線のボウがほぼ打ち消されるのはガラ
スの厚さが約１５ｍｍのときである。しかし、ボウとし
て許容される量が５０μｍ程度であることや厚さの異な
る２種類のガラスを用意するコストを考えると、１０ｍ
ｍ厚のミラーを用いれば十分である。

【００３８】なお、以上説明した本発明の第２の光走査
装置においても、本発明の第１の光走査装置におけると
同様、光学部材の入射面および反射面の形状の組合わせ
は、入射面および反射面を平面、シリンドリカル面のい
ずれとしてもよく、あるいは、入射面および反射面とも
にシリンドリカル面として形成してもよい。さらに、シ
リンドリカル面の曲率を、円柱面ではない２次の曲面あ
るいはさらに高次の曲面とすることにより種々の光学収
差を補正するように設計してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の光
走査装置によれば、内面反射シリンドリカルミラー型、
あるいは内面反射シリンドリカルレンズを用いることに
より、走査線の歪曲収差を補正して出力カラー画像の画
質を向上させることができる。また、本発明の第２の光
走査装置によれば、複数の感光体ドラムを露光する複数
本のレーザビームに関する光学部品を共通化した光走査
装置に内面反射シリンドリカルミラー型、あるいは内面
反射シリンドリカルレンズを用いることにより、走査線
の歪曲収差を補正し、４本のレーザビームの走査線間の
ずれをなくし、すなわち色ずれを抑え、出力カラー画像
の画質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の光走査装置に関する実施形態を
示す概略構成図である。

【図２】第１の実施形態の光走査装置に用いられる光学
部材の斜視図である。

【図３】第１の実施形態の光学部材のガラス厚さとボウ
補正効果の大きさを示すグラフである。

【図４】本発明の第２の光走査装置に関する実施形態を
示す概略構成図である。

【図５】図４に示した光走査装置に用いられる分離多面
鏡の断面図の例である。

【図６】内面反射シリンドリカルミラー型の光学部材に
よるボウの補正効果を従来例と比較して示した図であ
る。

【図７】本発明の光学部材のガラス厚さとボウの大きさ
との関係を示すグラフである。

【図８】従来のタンデム型カラー画像形成装置の一般的
な構成を示す図である。

【図９】従来の光走査装置の概要図である。

【図１０】従来の光走査装置により発生する走査線歪を
示す図である。

【図１１】図１０に示した４色分の走査線を重ねて示し
た図である。

【図１２】光学部品が共通化された光走査装置の概略構
成図である。

【図１３】レーザビームの光軸に対して斜めに配置した
平行平板ガラスを用いるボウ補正方法を示す斜視図
（ａ）および側面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ感光体ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ一次帯電器３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ光走査装置４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄシリンドリカルミラー４ｓシリンドリカル鏡面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ現像器６記録紙７搬送ベルト８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄクリーナ９定着ロール１０発光時間制御回路１１レーザダイオード１２コリメータレンズ１３シリンドリカルレンズ１４ポリゴンミラー１５ｆθレンズ２０光走査装置２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ感光体ドラム２５半導体レーザアレイ２６コリメータレンズ２７シリンドリカルレンズ２８反射ミラー２９ポリゴンミラー３０ｆθレンズ３１分離多面鏡３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄシリンドリカルミ
ラー３５光軸４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄレーザビーム４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ反射面１００光走査装置１０１感光体ドラム１１１半導体レーザアレイ１１２コリメータレンズ１１３シリンドリカルレンズ１１４ポリゴンミラー１１５ｆθレンズ１１７光学部材１１７ａ入射面１１７ｂ反射面２００光走査装置２２５半導体レーザアレイ２２６コリメータレンズ２２７シリンドリカルレンズ２２８反射ミラー２２９ポリゴンミラー２３０ｆθレンズ２３１分離多面鏡２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ，２３２ｄ光学部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームにより所定の被走査体を走査す
る光走査装置において、光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された光ビームを繰り返し偏向する偏
向光学系と、前記偏向光学系により偏向された光ビームにより所定の
被走査体が繰り返し走査されるように、該偏向光学系に
より偏向された光ビームを該被走査体に導く走査光学系
とを備え、該走査光学系が、光ビームの偏向方向に延び、該光ビー
ムが入射する入射面に対する裏面に鏡面が形成され、該
入射面から入射した光ビームが該裏面で反射して、該入
射面から、光ビームの入射方向とは異なる方向に出射す
る光学部材であって、該入射面および該裏面のうちの少
なくとも一方の面が光ビームの偏向方向に対し直角の方
向に曲率を有するシリンドリカル面である光学部材を備
えてなることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】複数本の光ビームそれぞれにより複数の
被走査体それぞれを走査する光走査装置において、複数本の光ビームを出射する光源と、前記光源から出射された複数本の光ビームを共通に偏向
する偏向光学系と、前記偏向光学系により共通に偏向された複数本の光ビー
ムを相互に分離して分離された光ビームそれぞれにより
複数の被走査体それぞれが繰り返し走査されるように、
該複数本の光ビームそれぞれを該複数の被走査体それぞ
れに導く走査光学系とを備え、該走査光学系が、光ビームの偏向方向に延び、該光ビー
ムが入射する入射面に対する裏面に鏡面が形成され、該
入射面から入射した光ビームが該裏面で反射して、該入
射面から、光ビームの入射方向とは異なる方向に出射す
る光学部材であって、該入射面および該裏面のうちの少
なくとも一方の面が光ビームの偏向方向に対し直角の方
向に曲率を有するシリンドリカル面である光学部材を、
前記複数本の光ビームそれぞれに対応して複数本備えて
なることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】前記走査光学系が光学部材として、前記
入射面および前記裏面のうちの一方の面が光ビームの偏
向方向に対し直角の方向に曲率を有するシリンドリカル
面であり、他方の面が平面である光学部材を備えたもの
であることを特徴とする請求項１又は２記載の光走査装
置。