WO2004063790A1

WO2004063790A1 - 光走査装置およびカラー画像形成装置

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Publication number: WO2004063790A1
Application number: PCT/JP2003/015688
Authority: WO
Inventors: Masanori Yoshikawa; Hideo Hirose; Motonobu Yoshikawa; Yoshiharu Yamamoto
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2004-07-29
Also published as: CN1726417A; JPWO2004063790A1; US20060017995A1; US7012723B2

Abstract

光源（４１ａ～４１ｄ）からの複数の光束は第１結像光学系（４２ａ～４２ｄ）により共通する光偏向器（４４）の偏向面（４６）上に線像を形成する。光偏向器（４４）で反射された光束は複数の曲面ミラー（４５ａ～４５ｄ）により反射されて、感光体（４ａ～４ｄ）上を走査する。複数の曲面ミラー（４５ａ～４５ｄ）は、偏向面（４６）の中心における法線を含み主走査方向に平行な面に対して同じ側に配置されている。また、複数の曲面ミラー（４５ａ～４５ｄ）の曲面形状が互いに異なる。これにより、低コストで、良好な光学性能を有するタンデム型カラー画像形成装置及びこれに好適に用いられる光走査装置を提供できる。

Description

明細書光走査装置およびカラー画像形成装置技術分野

本発明は、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリやデジタル複写機などに代表されるカラー画像形成装置、及びこれらに用いられる光走査装置に関する。背景技術

従来におけるカラー画像形成装置としては、例えば水平方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニットを順に並べて配設し、用紙搬送路に沿って移動する用紙に前記各画像形成ュニットから順次トナー像を転写させ、用紙上にカラ一画像を形成するようにしたタンデム型と称されるものが知られている。タンデム型カラー画像形成装置に用いられる光走査装置としては、単一の光束を走査する光走査装置を単に 4つ用いるもの（特開 2000-1417 ^号公報参照）、単一の光偏向器と 4組のレンズ系を用いるもの（特開 2001-133717号公報参照）、あるいは曲面ミラーおよびレンズを 4組用いるもの（特開平 10-148777号公報参照）が知られている。

しかしながら、上記で提案された光走査装置は、いずれも部品点数が多くコストが高い、また各走査線の性能を均一化するのが困難であるという問題点があった。発明の開示

本発明は上記問題点に鑑み、低コストで、良好な光学性能を有する夕ンデム型カラー画像形成装置及びこれに好適に用いられる光走査装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の光走査装置は、複数の光源と、前記複数の光源から発せられた各光束を走査する単一の光偏向器と、前記複数の光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の同一偏向面上に前記各光束の線像を形成する第 1結像光学系と、前記複数の光源に対応する複数の被走査面と前記光偏向器との間に配置され、前記複数の被走査面と 1対 1に対応する複数の曲面ミラーを有する第 2結像光学系とを備え、前記第 1結像光学系からの各光束は、前記光偏向器の偏向面中心における法線を含み主走査方向に平行な面（以下、「主走査面」と呼ぶ）に対して斜めに前記偏向面に入射し、且つ前記光偏向器からの各光束は前記複数の曲面ミラーの各頂点における法線を含み主走査方向に平行な面に対して斜めに前記曲面ミラーに入射するように、前記複数の光源と、前記光偏向器と、前記第 2結像光学系とは副走査方向において異なる位置に配置され、前記複数の曲面ミラ一が、前記主走査面に対して同じ側に配置されており、前記複数の曲面ミラーの曲面形状が互いに異なることを特徴とする。

また、本発明のカラー画像形成装置は、上記の本発明の光走査装置と

、前記複数の被走査面に配置された複数の感光体と、前記複数の感光体にそれぞれ対応し、前記感光体上に互いに異なる色のトナー像を現像させる複数の現像器と、前記感光体上の前記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、前記被転写材に転写されたトナー像を定着する定着器とを備えることを特徴とする。図面の簡単な説明 ·

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る光走査装置である光学ュニットの概略構成図である。

図 2は、本発明の実施の形態 1に係る光走査装置に用いられる曲面ミラーの正面図である。

図 3は、本発明の実施の形態 2に係る光走査装置に用いられる曲面ミラーの X Z面での断面図である。

図 4は、本発明の実施の形態 2に係る光走査装置に用いられる曲面ミラ一の正面図である。

図 5は、本発明の実施の形態 3に係る第 1結像光学系の概略構成図である。

図 6は、本発明の実施の形態 4に係る光走査装置である光学ユニットの概略構成図である。

図 7は、本発明の実施の形態 5に係る光走査装置である光学ュニッ卜の概略構成図である。

図 8は、本発明の実施の形態 6に係る光走査装置である光学ュニッ卜の概略構成図である。

図 9は、本発明の実施の形態 7に係る光走査装置である光学ュニッ卜の概略構成図である。

図 1 0は、本発明の実施の形態 7に係る光走査装置に用いられる曲面ミラーの； X Z面での断面図である。

図 1 1は、本発明の実施の形態 7に係る光走査装置に用いられる曲面ミラーの Y Z面での断面図である。

図 1 2は、本発明の実施の形態 8に係る光走査装置である光学ュニッ卜の概略構成図である。

図 1 3は、本発明の実施の形態 9に係るカラ一画像形成装置の概略構成図である。

図 1 4は、本発明の実施の形態 9に係るカラー画像形成装置で用いられる画像形成ュニットの断面図である発明を実施するための最良の形態

上記のように、本発明の光走査装置は、複数の光源と、前記複数の光源から発せられた各光束を走査する単一の光偏向器と、前記複数の光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の同一偏向面上に前記各光束の線像を形成する第 1結像光学系と、前記複数の光源に対応する複数の被走査面と前記光偏向器との間に配置され、前記複数の被走査面と 1対 1に対応する複数の曲面ミラ一を有する第 2結像光学系とを備える。そして、前記第 1結像光学系からの各光束は、前記光偏向器の偏向面中心における法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）に対して斜めに前記偏向面に入射し、且つ前記光偏向器からの各光束は前記複数の曲面ミラーの各頂点における法線を含み主走査方向に平行な面に対して斜めに前記曲面ミラーに入射するように、前記複数の光源と、前記光偏向器と、前記第 2結像光学系とは副走査方向において異なる位置に配置されている。また、前記複数の曲面ミラーが、前記主走査面に対して同じ側に配置されている。更に、前記複数の曲面ミラーの曲面形状が互いに異なる。

ここで、「前記光偏向器の偏向面中心における法線」とは、光束が入射する偏向面が、その法線が X Z面（前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面）に含まれるような向きに移動した時における、その法線を意味する。

かかる本発明の光走査装置によれば、光源から感光体までに互いに異なる光路を備えた光走査装置でありながら、部品点数が少なく、良好な光学性能を有し、且つ、各走査線の性能の相対差が小さい光走査装置を実現することができる。上記の本発明の光走査装置において、前記複数の曲面ミラーの副走査方向の幅が、前記光偏向器に近い前記曲面ミラーから遠い前記曲面ミラ一へ行くにしたがって大きくなることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（以下「X Z面」と呼ぶ）において、前記光偏向器へ入射する複数の光束と、前記光偏向器で反射され、前記複数の曲面ミラ一へ入射する複数の光束と、前記複数の曲面ミラ一で反射され、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束とのうちのいずれの 2つも互いに平行でないことが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記複数の被走査面のうち前記光偏向器から最も遠い前記被走査面へ入射する光束と、前記光偏向器に最も近い前記被走査面へ入射する光束とが、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（X Z面）においてなす角が 2 0度以下であることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記複数の曲面ミラーが一体的に構成されていることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記複数の曲面ミラーの副走査方向における前記頂点の位置が互いに異なることが好ましい。また、上記の本発明の光走査装置において、前記複数の曲面ミラーの副走査方向における前記頂点の位置が、前記光偏向器に近い前記曲面ミラーから遠い前記曲面ミラ一へ行くにしたがって前記曲面ミラーの副走査方向における中央部から遠くなることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記第 1結像光学系は、前記複数の光束が入射する単一のシリンドリカルレンズを備えることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置が、更に、前記複数の光源から発射される光束の形状を整える複数の開口が形成された単一のアパーチャを備え、前記アパーチャは前記シリンドリカルレンズの直前に配置されることが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記複数の光源から発射される複数の光束のうちのいずれの 2つも互いに平行でないことが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラ一の頂点とを含む面（XZ面）において、複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も近い第 1の曲面ミラーの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の曲面ミラーの頂点との間の距離を Lm、前記複数の被走査面のうち、前記第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記第 Nの曲面ミラーに対応する第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を L i、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D 1、前記第 Nの曲面ミラ一の頂点と、前記第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

0. 2 5< (Lm/L i ) / (D 1 /D 2) <0. 45

の関係を満足することが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（XZ面）において、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束のうち、前記光偏光器から最も近い第 1 の光束の光軸と、前記光偏光器から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の光束の光軸とがなす角を ^ r、前記複数の被走査面のうち、前記第 1 の光束が入射する第 1の被走査面とこれに入射する前記第 1の光束の光軸との交点と、前記第 Nの光束が入射する第 Nの被走査面とこれに入射する前記第 Nの光束の光軸との交点との間の距離を L i、前記第 Nの被走査面に対応する第 Nの曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D l、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と、前記第 Nの被走査面とこれに入射する前記第 Nの光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、 1. 0< (D 1 +D 2) - t a n ]3 r/L i <l . 6

の関係を満足することが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（XZ面）において、前記複数の曲面ミラ一のうち、前記主走査面から最も近い第 1の曲面ミラーの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の曲面ミラ一の頂点とを結ぶ線と、前記複数の被走査面のうち、前記第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記第 Nの曲面ミラーに対応する第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点とを結ぶ線とのなす角を△ /3、前記第 Nの曲面ミラーの頂点における法線と前記偏向面から前記第 Nの曲面ミラ一に入射する第 Nの光束の光軸とがなす角度を /32、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D 1、前記第 Nの曲面ミラ一の頂点と、前記第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

一 1. 8<Α β / β 2 - 0. 2 (D 1 /D 2 ) < 0. 4

の関係を満足することが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（XZ面）において、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束のうち、前記光偏光器から最も近い第 1 の光束の光軸と、前記光偏光器から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の光束の光軸とがなす角を /3 rとする。前記： XZ面と直交し前記複数の曲面ミラーの各頂点における法線を含む面を各曲面ミラーにおける Y Z 面とする。前記複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も近い第

1の曲面ミラ一の頂点における前記第 1の曲面ミラーの XZ断面における曲率半径を RxL、 YZ断面における曲率半径を Ryしとする。前記複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も遠い第 Nの曲面ミラーの頂点における前記第 Nの曲面ミラーの X Z断面における曲率半径を R xH、 YZ断面における曲率半径を RyHとすると、

0.001< [1—RyH · R x L R xH · R y L] Ztani3 rく 0.012 の関係を満足することが好ましい。

また、上記の本発明の光走査装置において、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（XZ面）において、前記複数の曲面ミラ一のうち、前記主走查面から最も近い第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記主走査面から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の曲面ミラーに対応する第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点とを結ぶ線と、前記第 Nの被走査面に入射する第 Nの光束の光軸とがなす角を /3 i d (度 ) とすると、

55</3 i d≤ 150

の関係を満足することが好ましい。

また、本発明のカラー画像形成装置は、上記の本発明の光走査装置と、前記複数の被走査面に配置された複数の感光体と、前記複数の感光体にそれぞれ対応し、前記感光体上に互いに異なる色のトナー像を現像させる複数の現像器と、前記感光体上の前記卜ナ一像を被転写材に転写する転写手段と、前記被転写材に転写されたトナー像を定着する定着器とを備える。

かかる本発明のカラー画像形成装置によれば、小型で、良好な画像を形成することができる、低コス卜のカラー画像形成装置を実現することができる。

以下に、具体的な実施の形態を図 1〜図 1 4により示しながら本発明の光走査装置およびカラー画像形成装置を詳細に説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は、本発明の本実施の形態 1における、光走査装置である光学ュニット 4 0の概略構成図である。以下の説明において、要素の符号に付された a〜dの添字はカラー画像を形成するための 4色（イェロー、マゼン夕、シアン、ブラック）に対応することを意味し、特に色の区別をする必要がない場合には、添字を省略することとする。

図 1において、 4 2 a〜4 2 dはコリメ一トレンズで、複数の光源である半導体レーザ 4 1 a〜4 1 dから発せられた各光束をそれぞれ平行光に変換する。 4 3 a〜4 3 dはシリンドリカルレンズで、 X Z面内で光軸に垂直な方向（副走査方向）にのみ屈折力を持ち、コリメートレンズ 4 2 a〜4 2 dからの光束をポリゴンミラ一 4 4の偏向面である反射面 4 6上に線状に結像する。 4 7はポリゴンモ一夕で、ポリゴンミラ一 4 4を一定速度で回転させることにより、反射面 4 6に入射する光束を走査する。ポリゴンミラ一 4 4とポリゴンモー夕 4 7とは光偏向器を構成する。また、コリメートレンズ 4 2 a〜4 2 dとシリンドリカルレンズ 4 3 a〜4 3 dとは第 1結像光学系を構成する。

半導体レーザ 4 1 a〜4 1 dからの光束 L 1 a〜： L 1 dは反射面 4 6 の法線を含み主走査方向に平行な面（主走查面）に対して斜め方向から反射面 4 6に入射し、それぞれの入射角に応じて、光束し 2 &〜 2 (1 として出射する。光束 2 a〜L 2 dは、曲面ミラー 4 5 a〜4 5 dの各反射面の頂点における法線を含み主走査方向に平行な面（各曲面ミラ一について定義されるこの面を各曲面ミラ一の「Y Z面」と呼ぶ）に対して斜め方向から曲面ミラー 45 a〜45 dに入射し、それぞれ光束 L 3 a〜L 3 dとして反射し、複数の被走査面である感光体 4 a〜4 dを露光する。曲面ミラー 45 a〜45 dは、反射面 46の法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）に対していずれも同じ側（図では上側）に配置されている。光束 1 a〜L 1 d、光束 L 2 a〜L 2 dおよび光束し 3 a~L 3 dは、 XZ面においていずれの 2つも互いに平行ではなレ^ 曲面ミラー 45 a〜4 5 dの形状は、主、副像面湾曲、及び f 0誤差を補正するように、主走査方向断面の非円弧形状と、各像高に対応した副走査方向の曲率半径とが決められ、さらに、走査線湾曲を補正するために各像高に対応した位置での面のねじり量が決められており、その結果、互いに異なったものになっている。このミラーには例えば、特開平 1 1— 1 5 3 7 64号公報ゃ特開 20 0 1— 1 0 0 1 30号公報に示された曲面ミラー等を用いることができる。

XZ面内において、光束 L 3 a〜L 3 dの長さはほとんど同じで、曲面ミラー 45 a〜 45 dから感光体 4 a〜4 dへ向かって互いに離れていくように扇型状に出射する。隣り合う感光体 4 a〜4 d間の光軸間距離は 25mmである。光束 3 aと光束 L 3 dとはそれぞれ水平方向に対して上下方向にそれぞれ約 8 ° 傾いて感光体 4 a、 4 dに入射している。即ちポリゴンミラー 44から最も遠い光束 L 3 dと最も近い光束 L 3 aとが XZ面においてなす角は 1 6 ° である。

さらに、曲面ミラー 45 a〜45 dは、樹脂成形等の手段によって一体的に形成されており、一体ミラ一 5 1を構成している。

図 2は曲面ミラー 45 a〜45 dの正面図である。 5 2 a〜52 dは曲面ミラー 45 a〜 45 d上を走査される光束 L 2 a〜L 2 dの中心位置の軌跡を示している。光束 L l a〜： L i dは、反射面 46の法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）に対して斜め方向から反射面 46 に入射しているため、曲面ミラ一 45 a〜45 d上の軌跡 5 2 a〜 52 dは図 2に示すように曲線になる。その曲率は光束 L 1 a〜L 1 dの反射面 46に対する XZ面内における入射角が大きいほど大きくなり、それに対応して曲面ミラー 45 a〜45 dの副走査方向の幅 D 1 a〜D 1 dは D l a<D l b<D l c<D l dの関係を有している。

以上のように構成された光走査装置について、以下、図 1および図 2 を用いてその動作を説明する。

半導体レーザ 41 a〜41 dからの光束はそれぞれコリメ一トレンズ

42 a〜42 dによって平行光となる。そして、シリンドリカルレンズ 43 a〜43 dによって副走査方向についてのみ収束され、ポリゴンミラー 44の反射面 46上に線像として結像される。光束 L 1 a〜L 1 d は、ポリゴンミラー 44が回転光軸を中心に回転することによって走査され、光束 2 a〜L 2 dとして曲面ミラー 45 a〜45 dに入射する。そして光束 L 2 a〜L 2 dはそれぞれ曲面ミラー 45 a〜45 dによつて反射され、光束 L 3 a〜L 3 dとして感光体 4 a〜4 d上に良好に結像する。曲面ミラ一 45 a〜45 dの形状は、主、副像面湾曲、及び f 0誤差を補正するように、主走査方向断面の非円弧形状と、各像高に対応した副走查方向の曲率半径とがそれぞれ決められており、さらに、走査線湾曲を補正するために各像高に対応した位置での面のねじり量がそれぞれ決められている。そのため、各走査線間においてその性能の相対差が小さくなつている。

また、感光体 4 a〜4 d上を走査する光束は、曲面ミラ一 45 a〜4

5 dによって、走査方向の端部に配置された図示しないフォトダイォード上に結像する。フォトダイオードからの検出信号を同期信号として図示しない制御装置が半導体レーザ 41 a〜41 dの制御を行う。

曲面ミラー 45 a〜 45 d上を走査する光束 L 2 a〜L 2 dが描く軌跡 52 a〜 52 dの湾曲の程度は、光束し 2 a〜L 2 dの反射面 46からの XZ面内における出射角が大きいほど大きくなるが、曲面ミラー 4 5 a〜45 dの副走査方向の幅 D 1 a〜D 1 dはその湾曲の程度に応じて D l a<D 1 b<D 1 c <D 1 dとなっているため、どの曲面ミラーも有効反射領域が十分に確保されており、感光体 4 a〜4 dに良好に結像される。

以上のように、本実施の形態 1によれば、曲面ミラー 45 a〜45 d の曲面形状がいずれも互いに異なる。これにより、光源 41 a〜4 1 d から感光体 4 a〜4 dまでの光路が互いに異なる光走査装置であっても、良好な光学性能で且つ、各走査線の性能の相対差が小さい光走查装置を実現することができる。また、曲面ミラー 45 a〜45 dと感光体 4 a〜4 dとの間に折り返しミラ一が不要であり、部品点数を少なくすることができる。

また、曲面ミラー 45 a〜45 dの副走査方向の幅 D 1 a〜D 1 dが、ポリゴンミラー 44 (又は主走査面）に近い曲面ミラー 45 aから遠い曲面ミラー 45 dへ行くにしたがって徐々に大きくなつている。これにより、どの曲面ミラーも有効反射領域が十分に確保されており、感光体 4 a〜4 dに良好に結像される光走査装置を実現することができる。

さらに、 XZ面において、ポリゴンミラー 44の反射面 46へ入射する光束1^ 1 &〜1^ 1 (1と、反射面 46で反射され、曲面ミラー 45 a〜 45 dへ入射する光束 L 2 a〜L 2 dと、曲面ミラ一 45 a〜45 dで反射され、感光体 4 a〜4 dへ向かう光束 L 3 a〜L 3 dとのうちのいずれの 2つも互いに平行でない。これにより、各光学要素および感光体 4 a〜4 dの配置自由度が増大し、より適した特性を得ることができる。

さらに、本実施の形態 1においては、ポリゴンミラ一 44から最も遠い感光体 4 dへ向かう光束 L 3 dと、ポリゴンミラー 4 4に最も近い感光体 4 aへ向かう光束 L 3 aとが X Z面内においてなす角（即ち、後述する角 j3 r (図 7 , 図 9参照））が 2 0度以下である。感光体が円筒形状である場合、それぞれの感光体は偏心成分を持っており、回転軸の周りで振れながら回転する。各光束は、各感光体表面での反射光による迷光の影響を抑えるために、一般的には感光体表面に対し、入射位置での法線方向に対して斜めの入射角度で入射させる。従って、感光体が振れ回りしていると光束の入射位置が変動するため、用紙の搬送方向に色ズレが発生する。ところが、上記の構成により、この色ズレ量を実質的に問題のないレベルに抑えることができる。

さらに、曲面ミラ一 4 5 a〜4 5 dがー体ミラー 5 1として構成される。これにより、部品点数を少なくするともに、樹脂成形等で製作する場合に曲面ミラーの特性のばらつきを抑え、色ズレ、色ムラのない良好な画像を得ることができる。

(実施の形態 2 )

図 3は実施の形態 2における、曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dの X Z面での断面図、図 4はその正面図である。以下に実施の形態 1との相違点について説明する。特に説明のない構成は実施の形態 1と同様である。図 3および図 4において、曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dは、それぞれ独立しており副走査方向の幅が等しく構成されている。 5 6 a〜 5 6 dは曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 d上を走査される光束 L 2 a〜L 2 dの中心位置の軌跡を示している。光束 L 1 a〜： L 1 dは、反射面 4 6の法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）に対して斜め方向から反射面 4 6 に入射しているため、曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 d上の軌跡 5 6 a ~ 5 6 dは図 4に示すように曲線になる。その曲率は光束 L 1 a〜L 1 dの反射面 4 6に対する X Z面内における入射角が大きいほど大きくなるため、軌跡 5 6 a〜 5 6 dの曲率は軌跡 5 6 aから 5 6 dに向かうにしたがつて徐々に大きくなつている。 5 7 a〜5 7 dは曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dの頂点である。軌跡 5 6 a〜5 6 dは頂点 5 7 a〜5 7 dを通る曲線となっている。

ここで、軌跡 5 6 a〜 5 6 dを内包する矩形 5 8 a〜 5 8 dを定義する。即ち、軌跡 5 6 a〜5 6 dの両端を一方の長辺の両端とし、軌跡 5 6 a〜 5 6 dの中点（即ち、頂点 5 7 a〜 5 7 d ) を他方の長辺の中点とする矩形 5 8 a〜 5 8 dを定義する。本実施の形態では、矩形 5 8 a 〜 5 8 dが、主走査方向及び副走査方向において曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dのほぼ中央になるように配置されている。すなわち、曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dの頂点 5 7 a〜 5 7 dの副走査方向における位置は、曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 d間において互いに異なる位置にあり、ポリゴンミラ一 4 4 (又は主走査面）に近い曲面ミラー 5 5 aから遠い曲面ミラー 5 5 dへ向かうにしたがって副走査方向の中央から徐々に遠くなる。以上のように構成された光走査装置について、以下、図 3および図 4 を用いてその動作を実施の形態 1と異なる点についてのみ説明する。曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 d上を走査する光束 L 2 a〜L 2 dが描く軌跡 5 6 a〜 5 6 dの湾曲の程度は、光束 2 a〜L 2 dの反射面 4 6からの X Z面内における出射角が大きいほど大きくなる。しかしながら、実施の形態 1と異なり、軌跡 5 6 a〜5 6 dを内包する矩形 5 8 a〜5 8 dを定義すると、主走査方向及び副走査方向において矩形 5 8 a〜 5 8 dが曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dのほぼ中央になるように配置されている。即ち、曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dの頂点 5 7 a〜 5 7 dの副走査方向における位置は、ポリゴンミラ一 4 4に近い曲面ミラ一 5 5 aから遠い曲面ミラ一 5 5 dへ行くにしたがって副走査方向の中央から遠くなつている。そのため、曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dの大きさを主走査方向及び副走査方向において相互に等しくしても、どの曲面ミラーも有効反射領域を十分に確保でき、感光体 4 a〜4 dに良好に結像できる。

以上のように、本実施の形態 2によれば、曲面ミラ一 5 5 a〜5 5 d の頂点 5 7 a〜5 7 dの副走査方向における位置が互いに異なっている。さらにその頂点の副走査方向における位置が、ポリゴンミラ一 4 4 ( 又は主走査面）に近い曲面ミラ一 5 5 aから遠い曲面ミラー 5 5 dへ行くにしたがって各曲面ミラーの副走査方向の中央から遠くなつている。これらにより、曲面ミラ一 5 5 a〜 5 5 dの主走査方向及び副走査方向における大きさを相互に等しくしても、どの曲面ミラーも有効反射領域が十分に確保され、感光体 4 a〜4 dに良好に結像することができる。これにより、曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dを樹脂成形によって作製する場合、金型の大きさを等しくすることができるので、成形条件が合わせやすく、曲面ミラー 5 5 a〜5 5 d間のばらつきを少なくすることができる。

(実施の形態 3 )

図 5は上述した実施の形態 1ないし 2に用いることができる第 1結像光学系の好ましい実施の形態を示す概略構成図である。図 5において、 6 2 a〜6 2 dはコ'リメ一トレンズで、複数の光源としての半導体レーザ 6 1 a〜6 1 dから発せられた各光束をそれぞれ平行光に変換する。 6 3は単一のシリンドリカルレンズで、 X Z面内で光軸に垂直な方向（副走査方向）にのみ屈折力を持ち、コリメートレンズ 6 2 a〜6 2 dからの光束をポリゴンミラー 6 4の偏向面である反射面 6 6上に線状に結像する。半導体レーザ 6 1 a〜6 1 dから発せられる各光束はそれぞれ互いに平行ではなく、内側に向かうような角度を持っている。 6 5はァパ一チヤで、コリメートレンズ 6 2 a〜 6 2 dからの各光束を所定の.形状に整形するための開口 6 7 a〜6 7 dが 1枚の金属板にエッチングあるいはプレス等の手段で設けられて、シリンドリカルレンズ 6 3の直前に配置されている。

このような第 1結像光学系を用いれば、部品点数を削減しながら、特性の揃った光束を得ることができる。

また、第 1結像光学系として単一のシリンドリカルレンズ 6 3を用いている。これにより、経時変化に伴う相対位置誤差が発生しないので、特性が安定する。

さらに、開口 6 7 a〜 6 7 dが形成された単一のアパーチャ 6 5がシリンドリカルレンズ 6 3の直前に配置されている。これにより、各光束ごとに個別のアパーチャを用いる場合と比べて部品点数が少なくなるだけでなく、取付誤差による特性ばらつきや経時変化の影響が少なくなるさらに、半導体レ一ザ 6 1 a〜6 1 dからの光束のうちのいずれの 2 つも互いに平行でない。これにより、隣り合う半導体レ一ザ 6 1 a〜 6 1 d間の間隔を広げることができ、光源ブロックの構成が簡単になる。

(実施の形態 4 )

図 6は本発明の実施の形態 4における光走査装置である光学ュニットの X Z面の法線方向から見た概略構成図である。実施の形態 1と同じ構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、図 6に示したように、ポリゴンミラー（光偏光器 ) 4 4の回転軸と複数の曲面ミラー 4 5 a〜4 5 dの頂点とを含む面（ X Z面）において、複数の曲面ミラー 4 5 a〜4 5 dのうち、反射面（偏向面） 4 6の中心における法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）から最も近い第 1の曲面ミラー 4 5 aの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N (本実施形態では N = 4 ) の曲面ミラー 4 5 dの頂点との間の距離を Lm、複数の感光体（被走査面） 4 a〜4 dのうち、第 1の曲面ミラー 45 aに対応する第 1の感光体 4 aの表面とこれに入射する光束 L 3 aの光軸との交点と、第 Nの曲面ミラ一 45 dに対応する第 N の感光体 4 dの表面とこれに入射する光束 L 3 dの光軸との交点との間の距離を L i、第 Nの曲面ミラ一 45 dの頂点と反射面（偏向面） 46 との間の距離を D l、第 Nの曲面ミラー 45 dの頂点と、第 Nの感光体 4 dの表面とこれに入射する光束 L 3 dの光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

0. 2 5 < (Lm/L i ) / (D 1/D 2) < 0. 45

の関係を満足する。

(LmXL i ) / (D 1/D 2) が上記不等式の下限を下回ると、複数の曲面ミラ一 45 a〜45 dの間隔が小さくなり、複数の光束が反射する有効領域が重なり各光束を分離することが困難になる。また、上記不等式の上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 2. 5mm以上発生する。また、 1/e ²強度のビーム径を 80 /m以下、更には 6 0 m以下にすることが困難になるので、 40 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

図 6では、実施の形態 1に示した光学系を例に説明したが、実施の形態 2及び 3の光学系においても上記の関係を満足することが好ましく、その場合にも上記と同様の効果を奏する。

(実施の形態 5)

図 7は本発明の実施の形態 5における光走査装置である光学ュニットの XZ面の法線方向から見た概略構成図である。実施の形態 1と同じ構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、図 7に示したように、ポリゴンミラー（光偏光器 ) 44の回転軸と複数の曲面ミラー 45 a〜45 dの頂点とを含む面（ XZ面）において、複数の感光体（被走査面） 4 a〜4 dへ向かう複数の光束 L 3 a〜L 3 dのうち、ポリゴンミラー 44から最も近い第 1の光束 L 3 aの光軸と、ポリゴンミラ一 44から最も遠い第 N (本実施形態では N=4) の光束 L 3 dの光軸とがなす角を ;3 r、複数の感光体 4 a〜4 d面のうち、第 1の光束 L 3 aが入射する第 1の感光体 4 aの表面とこれに入射する第 1の光束 L 3 aの光軸との交点と、第 Nの光束 L

3 dが入射する第 Nの感光体 4 dの表面とこれに入射する前記第 Nの光束 L 3 dの光軸との交点との間の距離を L i、第 Nの感光体 4 dに対応する第 Nの曲面ミラー 45 dの頂点と反射面（偏向面） 46との間の距離を D l、第 Nの曲面ミラー 45 dの頂点と、第 Nの感光体 4 dの表面とこれに入射する前記第 Nの光束 L 3 dの光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

1. 0< (D 1 +D 2) - t a n /3 r/L i < l . 6

の関係を満足する。

(D 1 +D 2) · t a n /3 r ZL iが上記不等式の下限を下回ると、主走査方向における像面湾曲が 2. 5 mm以上発生する。また、 1 e ²強度のビーム径が 80 以下、更には 6 0 以下にすることが困難になるので、 40 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。また、上記不等式の上限を上回ると、複数の曲面ミラー 45 a〜

45 dの間隔が小さくなり、複数の光束が反射する有効領域が重なり各光束を分離することが困難になる。

更には、

1. 2< (D 1 +D 2) - t a n i3 r/L i < l . 6

を満足することが好ましい。（D 1 +D 2) · t a n r /L iが上記不等式の下限を下回ると、主走査方向における像面湾曲が 1. Omm以上発生する。また、 1 / e ²強度のビーム径が 6 0 m以下、更には 4 0 i m以下にすることが困難になるので、 6 0 0 D . P . I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

図 7では、実施の形態 1に示した光学系を例に説明したが、実施の形態 2及び 3の光学系においても上記の関係を満足することが好ましく、その場合にも上記と同様の効果を奏する。

(実施の形態 6 )

図 8は本発明の実施の形態 6における光走査装置である光学ュニットの X Z面の法線方向から見た概略構成図である。実施の形態 1と同じ構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、図 8に示したように、ポリゴンミラー（光偏向器 ) 4 4の回転軸と複数の曲面ミラー 4 5 a〜4 5 dの頂点とを含む面（ X Z面）において、複数の曲面ミラ一 4 5 a〜4 5 dのうち、反射面（偏向面） 4 6の中心における法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）から最も近い第 1の曲面ミラー 4 5 aの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N (本実施形態では N = 4 ) の曲面ミラー 4 5 dの頂点とを結ぶ線 8 1と、複数の感光体（被走査面） 4 a〜4 dのうち、第 1の曲面ミラー 4 5 aに対応する第 1の感光体 4 aの表面とこれに入射する光束 L 3 aの光軸との交点と、第 Nの曲面ミラ一 4 5 dに対応する第 Nの感光体 4 dの表面とこれに入射する光束 L 3 dの光軸との交点とを結ぶ線 8 2とのなす角を Δ β、第 Νの曲面ミラー 4 5 dの頂点における法線 4 9 dと反射面（偏向面） 4 6から第 Nの曲面ミラー 4 5 dに入射する第 Nの光束 L 2 dの光軸とがなす角度を /3 2、第 Nの曲面ミラー 4 5 d の頂点と反射面（偏向面） 4 6との間の距離を D l、第 Nの曲面ミラ一 4 5 dの頂点と、第 Nの感光体 4 dの表面.とこれに入射する光束 L 3 d の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

— 1. 8 <Α β / β 2 - 0. 2 (D 1 /D 2) < 0. 4

の関係を満足する。

ί^ β β 2 - 0. 2 (D 1 /D 2 ) が上記不等式の下限を下回ると、また上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 2. 5 mm以上発生する。また、 1 Ze ²強度のビ一ム径を 8 0 m以下、更には 6 0 m以下にすることが困難になるので、 4 0 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

更には、

— 1. 4<Δ )3 / |3 2 - 0. 2 (D 1 /D 2 ) < 0

の関係を満足することが好ましい。 β Ζ β 2 - 0. 2 (D 1 /D 2) が上記不等式の下限を下回ると、また上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 1. 0 mm以上発生する。また、 lZe ²強度のビーム径が 6 0 m以下、更には 4 0 m以下にすることが困難になるので、 6 0 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

特に、

— 0. 9 <Δ /3 /]3 2 - 0. 2 (D I /O 2 ) <- 0. 5

の関係を満足することが好ましい。 Α β / β 2 — 0. 2 (D 1 /D 2 ) が上記不等式の下限を下回ると、また上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 0. 5 mm以上発生する。また、 1ノ e ²強度のビーム径が 4 0 m以下、更には 2 5 m以下にすることが困難になるので、 1 2 0 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

図 8では、実施の形態 1に示した光学系を例に説明したが、実施の形態 2及び 3の光学系においても上記の関係を満足することが好ましく、その場合にも上記と同様の効果を奏する。

(実施の形態 7 ) 図 9は本発明の実施の形態 7における光走査装置である光学ュニットの XZ面の法線方向から見た概略構成図である。図 1 0は本実施の形態 7に係る光走査装置に用いられる曲面ミラーの XZ面での断面図である。図 1 1は、各曲面ミラーの YZ面（XZ面と直交し曲面ミラーの頂点における法線を含む面）での断面図である。実施の形態 1， 2と同じ構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、図 9に示したように、ポリゴンミラー（光偏向器 ) 4の回転軸と複数の曲面ミラー 5 5 a〜5 5 dの頂点とを含む面（ XZ面）において、複数の感光体（被走査面） 4 a〜4 dへ向かう複数の光束 L 3 a〜L 3 dのうち、ポリゴンミラ一 44から最も近い第 1の光束 L 3 aの光軸と、ポリゴンミラー 44から最も遠い第 N (本実施形態では N= 4) の光束 L 3 dの光軸とがなす角を /3 rとする。また、図 1 0に示したように、前記 XZ面と直交し複数の曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dの各頂点 5 7 a〜 5 7 dにおける法線 5 9 a〜 5 9 dを含む面を各曲面ミラ一における Y Z面とする。複数の曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dのうち、反射面（偏向面） 46の中心における法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）から最も近い第 1の曲面ミラー 5 5 aの頂点 5 7 a における第 1の曲面ミラー 5 5 aの XZ断面における曲率半径を RxL (図 1 0参照）、 Y Z断面における曲率半径を Ry L (図 1 1参照）とする。また、複数の曲面ミラー 5 5 a〜 5 5 dのうち、前記主走査面から最も遠い第 Nの曲面ミラー 5 5 dの頂点 5 7 dにおける第 Nの曲面ミラー 5 5 dの X Z断面における曲率半径を R xH (図 1 0参照）、 YZ 断面における曲率半径を RyH (図 1 1参照）とすると、

0.001く [ 1 - R y H · R x L/R xH · Ry L] ίατιβ rく 0.012 の関係を満足する。 [1 -RyH · RxL/RxH ' Ry L] /tan/S rが上記不等式の下限を下回ると、また上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 2. 5mm以上発生する。また、 1ノ e ²強度のビーム径を 8 0 m以下、更には 60 m以下にすることが困難になるので、 40 0 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

更には、

0.003く [ 1— RyH · RxLZRxH · R y L] /tan/3 rく 0.007 の関係を満足することが好ましい。 [ 1—RyH ' RxLZR xH ' R y L] /tan0 rが上記不等式の下限を下回ると、また上限を上回ると、主走査方向における像面湾曲が 1. Omm以上発生する。また、 1ノ e ²強度のビーム径が 6 0； m以下、更には 40 以下にすることが困難になるので、 6 00 D. P. I . 以上の解像度を実現するのが困難になる。

図 9〜図 1 1では、実施の形態 2に示した光学系を例に説明したが、実施の形態 1及び 3の光学系においても上記の関係を満足することが好ましく、その場合にも上記と同様の効果を奏する。

(実施の形態 8)

図 1 2は本発明の実施の形態 8における光走査装置である光学ュニットの XZ面の法線方向から見た概略構成図である。実施の形態 1と同じ構成要素には同一の符号を付して、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、図 1 2に示したように、ポリゴンミラー（光偏向器） 44の回転軸と複数の曲面ミラ一 45 a〜45 dの頂点とを含む面 (XZ面）において、複数の曲面ミラー 45 a〜45 dのうち、反射面 (偏向面） 46の中心における法線を含み主走査方向に平行な面（主走査面）から最も近い第 1の曲面ミラー 45 aに対応する第 1の感光体（被走査面） 4 aの表面とこれに入射する光束 L 3 aの光軸との交点と、前記主走査面から最も遠い第 N (本実施形態では N = 4 ) の曲面ミラー 4 dに対応する第 Nの感光体（被走査面） 4 dの表面とこれに入射する光束 L 3 dの光軸との交点とを結ぶ線 8 2と、第 Nの感光体 4 dに入射する第 Nの光束 L 3 dの光軸とがなす角を jS i d (度）とすると、 5 5 < 3 i d≤ 1 5 0

の関係を満足する。

これにより、主走査面から最も遠い第 Nの曲面ミラ一 4 5 dの反射領域が、隣接する曲面ミラー 4 5 cから感光体 4 cに向かう光束 L 3 cを遮ること、及び主走査面から最も近い第 1の曲面ミラー 4 5 aの反射領域が、隣接する曲面ミラー 4 5 bに向かう光束 L 2 bを遮ることを防止できる。このため、良好な光学性能を確保できるとともに、各走査線の相対性能誤差を小さくできるので、高解像度を実現することができる。図 1 2では、実施の形態 1に示した光学系を例に説明したが、実施の形態 2及び 3の光学系においても上記の関係を満足することが好ましく、その場合にも上記と同様の効果を奏する。

(実施の形態 9 )

図 1 3は実施の形態 1〜8のうちの任意のいずれかの光走査装置を適用したカラー画像形成装置を示す概略断面図である。図 1 3において、 2 a〜2 dはそれぞれ 4色（イェロー、マゼン夕、シアン、ブラック）の各色に対応する画像形成ュニットである。

図 1 4は画像形成ュニット 2 a〜 2 dの断面図である。各画像形成ュニッ卜の構成は同一であるので、図 1 4では添え字を省略して一つの画像形成ュニッ卜のみ示している。 9は光が照射されると電荷が変化する感光体が表面を覆っている被走査面としての感光ドラム、 1 0は感光体の表面に静電気イオンを付着し帯電させる帯電ロール、 1 1は感光ドラム 9上に形成される静電潜像部に帯電トナーを付着させる現像ュニット、 1 2は感光ドラム 9上に形成されたトナー像を被転写材（用紙） 3 0 に転写する転写ロールである。画像形成ユニット 2は感光ドラム 9、帯電ロール 1 0、現像ュニット 1 1、転写ロール 1 2から構成される。図 1 3において、 1 4は転写されたトナーを用紙に定着する定着器、 1 5は給紙カセットである。また、 1 6は実施の形態 1〜8のいずれかに示した光走査装置、 1 7は半導体レーザ、軸対称レンズ、シリンドリカルレンズで構成される光源ブロック、 1 8はポリゴンミラ一、 2 0 a 〜 2 0 dは曲面ミラーである。図 1 3では、曲面ミラー 2 0 a〜2 0 d は実施の形態 1と同様に一体的に構成されている例を示しているが、実施の形態 2のように分離型の構成も可能である。

4色（イェロー、マゼン夕、シアン、ブラック）の各色に対応した画像形成ュニット 2 a〜 2 dを縦方向に配置し、各感光ドラム 9 a〜 9 d 上に各色に対応した静電潜像を形成し、現像ュニット 1 1 a〜 l 1 dによってこれを現像し、転写口一ル 1 2 a〜 1 2 dによって給紙カセット 1 5から搬送された用紙に各色ごと順に現像されたトナー像を転写し、定着器 1 4によってトナー像を定着する。

この構成により、小型、低コスト、高速、高解像度のカラー画像形成装置を実現することができる。

このように本実施の形態によれば、用紙搬送路が垂直方向に配置され、各画像形成ュニット 2 a〜 2 dが縦方向に積み重ねて配列されているため、ハウジングの上下方向寸法が短寸に設定され、しかも、画像形成ュニット 2 a〜2 dの下方側に給紙カセット 1 5を配設することで、給紙カセット 1 5が横方向に出っ張ることによって設置スペースが拡大するという欠点がなくなるため、装置のコンパクト化が容易に実現される。すなわち、従来の 4つの単色用光学ユニットを縦方向に積み重ねて配置していた構成に対して、本実施の形態によれば光学ュニットを単一とし、しかも各色用レーザ光の作像ポジションを自在に調整できるようになったため、各画像形成ュニット 2 a〜 2 dを 4段に縦方向に配列しても、上下方向寸法が大きくならない。

また、曲面ミラー 2 0 a〜 2 0 dから感光ドラム 9 a〜 9 dへ向かう光束 L 3 a〜L 3 dが X Z面内において略扇状に拡散するので、曲面ミラー 2 0 a〜 2 0 dの間隔を感光ドラム 9 a〜 9 dの間隔よりも小さくすることができるため、部品の精度確保が実現できる。光束 L l a〜L 1 d、光束 L 2 a〜L 2 d、および光束 L 3 a〜L 3 dの角度は自由に設定できるため、それぞれの装置に適した配置を選ぶことができるが、本実施の形態のように曲面ミラー 2 0 a〜2 0 d間の間隔を小さくして、樹脂成形等で一体的に構成するのが好ましい。

また、光束 L 3 aと光束 L 3 dとが X Z面内においてなす角を 1 6 ° とすると、感光ドラム 9 a〜9 dが 1 0 0 mの偏心成分を持っていたとしても、それによる色ズレ量は 3 0 m以下に抑えることができる。なお、光束 L 3 aと光束 L 3 dとがなす角は小さいほど、色ズレ量は小さくできるが、光束 L 3 aと光束 L 3 dとが平行に近づくほど、隣り合う曲面ミラー 2 0 a〜2 0 dの間隔を拡大する必要があり、一体的に構成することが難しくなつたり、光走査装置 1 6が大型化したりする。あるいは、隣り合う感光ドラム 9 a〜 9 dの間隔が狭くなりすぎ、現像ュニット 1 1 a〜 1 1 dや帯電口一ル 1 0 a〜 1 0 d等の配置が困難になる。そのため、光束 L 3の長さは、相互に隣り合う光束 L 3の感光ドラム 9 a〜9 dへ入射する位置での間隔の 1 0倍以下であることが好ましい。

また、本実施の形態におけるカラー画像形成装置を、長時間連続稼働させたが、特に画像劣化等の問題はなく、良好な画像が得られた。これは、第 2結像光学系が曲面ミラー 2 0 a〜2 0 dのみで構成されているため、レンズを用いた光学系のように温度変化によって屈折率が変化する影響を受けないことと、曲面ミラー 2 0 a〜 2 0 dが、定着器 1 4に対し、感光ドラム 9 a〜9 d、ポリゴンミラ一 1 8よりも遠い場所に配置されているため、熱源である定着器 1 4から遠く、熱による変形を小さくできたこととによる。

またこの構成によれば、各色のレーザ光間隔を光走査装置 1 6の内部の構成の変更（例えば、各曲面ミラーの法線方向を変更する等）により自由に調整でき、隣り合う画像形成ュニット 2 a〜2 dの間隔を短寸化できる。また、各曲面ミラー 2 0 a〜2 0 dの間隔を、各感光ドラム 9 a〜 9 dの間隔よりも小さくすることができるため、高い取付精度を保つことができる。このような技術的手段において、画像形成ュニッ卜 2 a〜2 dは、搭載作業性等を考慮して、感光ドラム 9 a〜9 d及びその周辺部品を可能な限り含むようにカートリッジ化されていることが好ましい。

以上に説明した実施の形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の光源と、

前記複数の光源から発せられた各光束を走査する単一の光偏向器と、前記複数の光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の同一偏向面上に前記各光束の線像を形成する第 1結像光学系と、

前記複数の光源に対応する複数の被走査面と前記光偏向器との間に配置され、前記複数の被走査面と 1対 1に対応する複数の曲面ミラーを有する第 2結像光学系とを備え、

前記第 1結像光学系からの各光束は、前記光偏向器の偏向面中心における法線を含み主走査方向に平行な面（以下、「主走査面」と呼ぶ）に対して斜めに前記偏向面に入射し、且つ前記光偏向器からの各光束は前記複数の曲面ミラーの各頂点における法線を含み主走査方向に平行な面に対して斜めに前記曲面ミラーに入射するように、前記複数の光源と、前記光偏向器と、前記第 2結像光学系とは副走査方向において異なる位置に配置され、

前記複数の曲面ミラーが、前記主走査面に対して同じ側に配置されており、

前記複数の曲面ミラーの曲面形状が互いに異なることを特徴とする光走査装置。

2 . 前記複数の曲面ミラ一の副走査方向の幅が、前記光偏向器に近い前記曲面ミラ一から遠い前記曲面ミラーへ行くにしたがって大きくなる請求項 1に記載の光走査装置。

3 . 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面において、前記光偏向器へ入射する複数の光束と、前記光偏向器で反射され、前記複数の曲面ミラーへ入射する複数の光束と、前記複数の曲面ミラーで反射され、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束とのうちのいずれの 2つも互いに平行でない請求項 1に記載の光走査装置。

4 . 前記複数の被走査面のうち前記光偏向器から最も遠い前記被走査面へ入射する光束と、前記光偏向器に最も近い前記被走査面へ入射する光束とが、前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面においてなす角が 2 0度以下である請求項 1に記載の光走査装置。

5 . 前記複数の曲面ミラーが一体的に構成されている請求項 1に記載の光走查装置。

6 . 前記複数の曲面ミラーの副走査方向における前記頂点の位置が互 'いに異なる請求項 1に記載の光走査装置。

7 . 前記複数の曲面ミラーの副走査方向における前記頂点の位置が、前記光偏向器に近い前記曲面ミラーから遠い前記曲面ミラーへ行くにしたがって前記曲面ミラーの副走査方向における中央部から遠くなる請求項 1に記載の光走査装置。

8 . 前記第 1結像光学系は、前記複数の光束が入射する単一のシリンドリカルレンズを備える請求項 1に記載の光走査装置。

9 . 更に、前記複数の光源から発射される光束の形状を整える複数の開口が形成された単一のアパーチャを備え、前記アパーチャは前記シリンドリカルレンズの直前に配置される請求項 8に記載の光走査装置。

1 0 . 前記複数の光源から発射される複数の光束のうちのいずれの 2 つも互いに平行でない請求項 1に記載の光走査装置。

1 1 . 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面において、複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も近い第 1 の曲面ミラーの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N ( Nは 2以上の整数）の曲面ミラーの頂点との間の距離を L m、前記複数の被走査面のうち、前記第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記第 Nの曲面ミラーに対応する第 Nの被走查面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を L i、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D 1、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と、前記第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

0. 2 5 < (Lm/L i ) / (D 1 /D 2) < 0. 45

の関係を満足する請求項 1に記載の光走査装置。

1 2. 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面において、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束のうち、前記光偏光器から最も近い第 1の光束の光軸と、前記光偏光器から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の光束の光軸とがなす角を /3 r、前記複数の被走査面のうち、前記第 1の光束が入射する第 1の被走査面とこれに入射する前記第 1の光束の光軸との交点と、前記第 Nの光束が入射する第 Nの被走査面とこれに入射する前記第 Nの光束の光軸との交点との間の距離を L i、前記第 Nの被走査面に対応する第 Nの曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D 1、前記第 Nの曲面ミラーの頂点と、前記第 N の被走査面とこれに入射する前記第 Nの光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

1. 0< (D 1 +D 2) - t a n jS r/L i < l . 6

の関係を満足する請求項 1に記載の光走査装置。

1 3. 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面において、前記複数の曲面ミラ一のうち、前記主走査面から最も近い第 1の曲面ミラーの頂点と、前記主走査面から最も遠い第 N (Nは 2以上の整数）の曲面ミラーの頂点とを結ぶ線と、前記複数の被走査面のうち、前記第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記第 Nの曲面ミラーに対応する第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点とを結ぶ線とのなす角を Δ )3、前記第 Νの曲面ミラーの頂点における法線と前記偏向面から前記第 Νの曲面ミラーに入射する第 Νの光束の光軸とがなす角度を ;82、前記第 Ν の曲面ミラーの頂点と前記偏向面との間の距離を D 1、前記第 Νの曲面ミラーの頂点と、前記第 Νの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点との間の距離を D 2とすると、

- 1. 8<Δ ]3/ 32 - 0. 2 (D 1 /D 2 ) < 0. 4

の関係を満足する請求項 1に記載の光走査装置。

14. 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラーの頂点とを含む面（以下「χζ面」と呼ぶ）において、前記複数の被走査面へ向かう複数の光束のうち、前記光偏光器から最も近い第 1の光束の光軸と、前記光偏光器から最も遠い第 Ν (Νは 2以上の整数）の光束の光軸とがなす角を) 3 r、

前記 XZ面と直交し前記複数の曲面ミラーの各頂点における法線を含む面を各曲面ミラーにおける YZ面としたとき、

前記複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も近い第 1の曲面ミラーの頂点における前記第 1の曲面ミラーの XZ断面における曲率半径を RxL、 YZ断面における曲率半径を Ry L、

前記複数の曲面ミラーのうち、前記主走査面から最も遠い第 Nの曲面ミラーの頂点における前記第 Nの曲面ミラーの XZ断面における曲率半径を RxH、 YZ断面における曲率半径を RyHとすると、

0.001く [ 1—RyH · RxL/RxH · R y L] /tani3 rく 0.012 の関係を満足する請求項 1に記載の光走査装置。

1 5. 前記光偏向器の回転軸と前記複数の曲面ミラ一の頂点とを含む面において、前記複数の曲面ミラ一のうち、前記主走査面から最も近い第 1の曲面ミラーに対応する第 1の被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点と、前記主走査面から最も遠い第 N ( Nは 2以上の整数）の曲面ミラーに対応する第 Nの被走査面とこれに入射する光束の光軸との交点とを結ぶ線と、前記第 Nの被走査面に入射する第 Nの光束の光軸とがなす角を) 3 i d (度）とすると、

の関係を満足する請求項 1に記載の光走査装置。

1 6 . 請求項 1に記載の光走査装置と、前記複数の被走査面に配置された複数の感光体と、前記複数の感光体にそれぞれ対応し、前記感光体上に互いに異なる色のトナー像を現像させる複数の現像器と、前記感光体上の前記トナー像を被転写材に転写する転写手段と、前記被転写材に転写されたトナー像を定着する定着器とを備えることを特徴とするカラ一画像形成装置。