(57)【要約】【課題】  一つの光偏向器で複数の光ビームを対称な２方向に振り分けて偏向走査し、光学系を介して複数の像担持体の被走査面上に照射する構成の光書込装置において、光偏向器を挟んで互いに対向する光学系によるフレア光が発生しても、そのフレア光が反対側の光学系に進入することを防止し、フレア光が像担持体の被走査面上に照射されることを防止することができ、また、騒音等の他の不具合を発生することのない光書込装置を提供する。【解決手段】  複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対向する２方向に振り分けて偏向する光偏向器と、該光偏向器を中心にして前記２方向に対称に配置され、前記光偏向器により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に結像する光学系を備え、複数の前記光源、前記光偏向器及び前記光学系を一つのハウジングに収納した光書込装置において、対向する前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面が互いに交わらない構成とした。【選択図】  図３
2006030706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対向する２方向に振り分けて偏向する光偏向器と、該光偏向器を中心にして前記２方向に対称に配置され、前記光偏向器により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に結像する光学系を備え、複数の前記光源、前記光偏向器及び前記光学系を一つのハウジングに収納した光書込装置において、対向する前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面が互いに交わらない構成としたことを特徴とする光書込装置。
【請求項２】
請求項１記載の光書込装置において、前記光偏向器の外周を包囲する包囲壁を設け、該包囲壁には、前記複数の光ビームのそれぞれを個別に透過させるための開口部を設けたことを特徴とする光書込装置。
【請求項３】
請求項１及び２記載の光書込装置において、前記開口部の副走査方向の幅をＷ、前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔をＨ、対向する一方の光学系から他方の光学系への戻り光のビーム径をＤとしたとき、以下の条件を満たすことを特徴とする光書込装置。
Ｄ＜Ｗ
Ｗ＋Ｄ＜２Ｈ
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の光書込装置において、前記２方向に振り分けられた光ビームの光路は、振り分けられた各方向でそれぞれ複数あり、一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔と、もう一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔が等しい構成としたことを特徴とする光書込装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の光書込装置であって、一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔と、もう一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔が等しく、その間隔をｈとしたとき、以下の条件を満たすことを特徴とする光書込装置。
２Ｈ＜ｈ
Ｗ＋Ｄ＜ｈ
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の光書込装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置であって、並設された複数の像担持体と、その複数の像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込装置と、各像担持体に形成された潜像を異なる色の現像剤で現像して可視像化する現像手段と、各像担持体の位置に順次転写材を搬送し各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写する転写手段と、転写材上に転写された画像を定着する定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被走査面上に画像露光を行う光書込装置及びその光書込装置を有するレーザプリンタ、デジタル複写機或いはレーザＦＡＸ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の光源から出射される光ビームを、並設された４つの像担持体に照射して潜像の書き込みを行い、各像担持体上に形成された潜像を異なる色の現像剤でそれぞれ現像して可視像化した後、転写搬送ベルト等に担持された記録用紙等の転写材を各像担持体の転写部に順次搬送し、各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写した後、転写材上に転写された画像を定着して多色画像を得るタンデム式のカラー画像形成装置は周知である。
このようなタンデム式のカラー画像形成装置において、従来から各像担持体への潜像書込を像担持体毎に個別的に設けた光書込装置により別個に行うものが知られているが、ポリゴンミラーとその駆動用モータからなる光偏向器を用いた光書込装置は比較的高価であり、各像担持体毎に光書込装置を設けることは部品コストや製造コストの点で問題がある。
また、光偏向器を有する光書込装置を像担持体の数に対応して複数設置するためには大きな設置スペースを必要とするため、画像形成装置全体が大型化するという問題もある。
そこで、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図るために、複数の像担持体へ光書込を行う手段として、光偏向器を複数の光源で共通化し、一つの光偏向器で複数の光源からの光ビームを同時に偏向走査して複数の像担持体に照射して光書込を行う光書込装置が知られている。
この光書込装置の一例としては、図５に示すように、複数の光源ユニット１０１、１０２、１０３、１０４と、その複数の光源ユニット１０１、１０２、１０３、１０４からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ対応する被走査面上に導き結像する光学系１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１を備えた構成のものがある。
この光書込装置では、４つの光源ユニット１０１、１０２、１０３、１０４はそれぞれ半導体レーザ光源とコリメートレンズを備えた構成であり、この４つの光源ユニット１０１、１０２、１０３、１０４からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、例えば、ポリゴンミラーとその駆動用モータからなる光偏向器１０５により対称な２方向に２光束ずつ振り分けて偏光走査される。そして、この偏向走査される４つの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、光偏向器１０５を中心にして前記２方向に対称に配置された結像用レンズ１０６、１０７や光路折り返し用ミラー１０８、１０９、１１０、１１１などからなる光学系を介して図示しない４つの像担持体の被走査面上に結像され、被走査面上を主走査方向に等速走査して潜像を書き込む。
【０００３】
図５に示すような構成の光書込装置では、４つの光源ユニット１０１、１０２、１０３、１０４からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を一つの光偏向器１０５により対称な２方向に２光束ずつ振り分けて偏向走査し、４つの像担持体に潜像を書き込む構成なので、光書込装置は一つで済み、タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化、小型化を図ることができる。
しかしながら、図５に示すような光偏向器１０５を中心にして光学系１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１を対称に配置し、一つの光偏向器１０５で４つの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を対称な２方向に２光束ずつ振り分けて偏向走査する構成の場合、互いに対向する光学系からのフレア光が問題となる。例えば、光偏向器１０５を挟んで互いに対向する結像用レンズ１０６、１０７の入射面側で光ビームが反射・散乱された場合に、その反射・散乱された光（フレア光）が逆方向に進み、反対側の光学系に進入し、その進入したフレア光が光学系を介して像担持体に照射された場合、画像上に筋状の汚れやゴースト像が発生したり、或いは、フレア光のカブリによる地肌汚れや色ぼけが発生し、画像品質を劣化させる原因となる。
この問題を解決するものとして特許文献１が知られている。前記特許文献は、光偏向器の近傍にフレア光を遮光する遮光部材を設けることにより、上記問題を解決している。
【特許文献１】特開２００２−１９６２６９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、光偏向器の近傍に遮光部材を設けることにより、光偏向器のポリゴンミラーが回転する際に巻き起こるポリゴンミラー近傍の風の流れが乱され、騒音が増大するという新たな問題が発生してしまう。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、一つの光偏向器で複数の光ビームを対称な２方向に振り分けて偏向走査し、光学系を介して複数の像担持体の被走査面上に照射する構成の光書込装置において、光偏向器を挟んで互いに対向する光学系によるフレア光が発生しても、そのフレア光が反対側の光学系に進入することを防止し、フレア光が像担持体の被走査面上に照射されることを防止することができ、また、騒音等の他の不具合を発生することのない光書込装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の光源と、該複数の光源からの光ビームを対向する２方向に振り分けて偏向する光偏向器と、該光偏向器を中心にして前記２方向に対称に配置され、前記光偏向器により偏向走査される複数の光ビームをそれぞれ対応する被走査面上に結像する光学系を備え、複数の前記光源、前記光偏向器及び前記光学系を一つのハウジングに収納した光書込装置において、対向する前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面が互いに交わらない構成とした光書込装置を最も主要な特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光書込装置において、前記光偏向器の外周を包囲する包囲壁（リブ）を設け、該包囲壁には、前記複数の光ビームのそれぞれを個別に透過させるための開口部を設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１及び２記載の光書込装置において、前記開口部の副走査方向の幅をＷ、前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔をＨ、対向する一方の光学系から他方の光学系への戻り光（フレア光）のビーム径をＤとしたとき、以下の条件を満たす光書込装置を主要な特徴とする。
Ｄ＜Ｗ
Ｗ＋Ｄ＜２Ｈ
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項記載の光書込装置において、前記２方向に振り分けられた光ビームの光路は、振り分けられた各方向でそれぞれ複数あり、一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔と、もう一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔が等しい構成とした光書込装置を主要な特徴とする。
【０００６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の光書込装置であって、一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔と、もう一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔が等しく、その間隔をｈとしたとき、以下の条件を満たす光書込装置を主要な特徴とする。
２Ｈ＜ｈ
Ｗ＋Ｄ＜ｈ
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項記載の光書込装置を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置であって、並設された複数の像担持体と、その複数の像担持体の被走査面上に光ビームを照射して潜像を書き込む光書込装置と、各像担持体に形成された潜像を異なる色の現像剤で現像して可視像化する現像手段と、各像担持体の位置に順次転写材を搬送し各像担持体上に形成された各色の可視像を転写材に重ね合わせて転写する転写手段と、転写材上に転写された画像を定着する定着手段を備えた画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対向する前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面が交わらない（副走査方向に隔てた）構成としたので、対向する一方の光学系から他方の光学系へのフレア光が発生したとしても、その走査平面が異なり、フレア光の光路は実際に画像書込を行う正規の光路とは副走査方向にて一致せず、フレア光が感光体まで到達する確率を大幅に減少することができ、画像品質の劣化を抑制することができる光書込装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１及び図２は本発明における光書込装置の主要構成を示す説明図である。
光書込装置５は、図示しない半導体レーザ、及びコリメートレンズからなる複数の光源ユニット５２、５３、５４、５５と、各光源ユニット５２、５３、５４、５５からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ副走査方向に集光するシリンドリカルレンズ５６、５７、５８、５９と、各光源ユニット５２、５３、５４、５５からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を対称な２方向に振り分けて偏向走査する光偏向器６２と、光偏向器６２の周囲を取り囲むように配置されるリブ８１（このリブは光学箱と一体的に成型されていてもよいし、別部材を取付けていても良い）と、各光源ユニット５２、５３、５４、５５からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のそれぞれを透過するための開口部８２と、この光偏向器６２を中心にして前記２方向に対称に配置され、光偏向器６２により偏向走査される複数の光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をそれぞれ対応する感光体ドラム１、２、３、４の被走査面上に導き結像する光学系（結像用レンズ６３、６４、６９、７０、７１、７２、光路折り返し用ミラー６５、６６、６７、６８、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０等）を備えており、これらの構成部材は一つの図示しない光学箱に収納されている。
図２、３中の構成では、ポリゴンミラー６２a、６２ｂはＬ２、Ｌ３の光ビーム用と、Ｌ１、Ｌ４の光ビーム用の上下２段に分けた構成となっているが、４段としてもよいし、１つの厚いポリゴンミラーで偏向走査する構成としても良い。
上記の光書込装置５において、４つの光源ユニット５２、５３、５４、５５は、光源である半導体レーザとその半導体レーザの出射光束をコリメートするコリメートレンズから構成され、これらがホルダーに一体に組み込まれた構成であるが、光源ユニットは高速書込を可能とするために、２つ以上の光源とコリメートレンズを備えたマルチビーム構成としても良い。
光偏向器６２によって偏向走査される光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の走査方向が主走査方向であり、これは各感光体ドラム１、２、３、４の軸方向である。また、この主走査方向に直交する方向が副走査方向であり、これは感光体ドラム１、２、３、４の回転方向（感光体ドラム表面の移動方向）である。
【０００９】
以上、本発明に係る光書込装置の基本的な構成・動作について説明したが、図１に示すように光偏向器６２を中心にして光学系を対称に配置し、一つの光偏向器６２で４つの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を対称な２方向に２光束ずつ振り分けて偏向走査する構成の場合、互いに対向する光学系からのフレア光が問題となる。
例えば、光偏向器６２を挟んで互いに対向する第１の結像用レンズ６３、６４の入射面で光ビームが反射・散乱された場合に、その反射・散乱された光（フレア光）が逆方向に進み、反対側の光学系に進入し、その進入したフレア光が光学系を介して感光体ドラム１、２、３、４に照射されるという問題がある。
そして、図２に示すように、フレア光が感光体ドラム１、２、３、４に照射された場合、画像上にスジ状の汚れやゴースト像が発生したり、あるいは、フレア光のカブリによる地肌汚れや色ぼけが発生し、画像品質を劣化させる原因となる。
【００１０】
そこで本発明では、図３及び図４に示すように、対向する前記２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面が交わらない（副走査方向に隔てた）構成とした。これにより、対向する一方の光学系から他方の光学系へのフレア光が発生したとしても、その走査平面が異なり、フレア光の光路は実際に画像書込を行う正規の光路とは副走査方向にて一致せず、フレア光が感光体まで到達する確率を大幅に減少することができ、画像品質の劣化を抑制することができる。
また、図２から図４に示すように、光偏向器６２の周辺を取り囲む環状のリブ（包囲壁）８１と、各光源ユニット５２、５３、５４、５５からの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のそれぞれを透過するための開口部８２a〜dを設け、また、前記開口部の副走査方向の幅をＷ、対向する２方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔をＨ、対向する一方の光学系から他方の光学系への戻り光（フレア光）のビーム径をＤとしたとき、以下の条件
Ｄ＜Ｗ
Ｗ＋Ｄ＜２Ｈ
を満足する構成とした。
これにより、対向する一方の光学系から他方の光学系への戻り光は、一方の光学系側に設けられた開口部（結像用レンズの入射面で反射される前に通ってきた開口部、図中の光ビームＬ２を例にとると開口部８２ｂ）は透過するものの、反対側の開口部（同じく光ビームＬ２を例にとると開口部８２ｃ）は、副走査方向の高さが違うため透過できず、リブ８１に遮断される。このため、対向する一方の光学系から他方の光学系へ向かうフレア光を効果的に遮断することができ、画像品質の劣化を防止することができる。
【００１１】
また、図３及び図４に示すように、一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔（Ｌ１とＬ２の主走査平面間間隔ｈ１）と、もう一方の方向に振り分けられる光ビームの主走査平面間の間隔（Ｌ３とＬ４の主走査平面間間隔ｈ２）を等しくする（ｈ１＝ｈ２）構成とした。このことにより、一方の光学系の複数の光ビームが透過する結像用レンズ（６３や６４）を対向する光学系で共通品とすることが可能になり、部品点数の増加を抑制することができ、また、対向する光学系間で共通設計できる部分が多くなるため、設計レイアウト上も有利になった。
また、以下の条件
２Ｈ＜ｈ
Ｗ＋Ｄ＜ｈ
とする構成とした。このことにより、光偏向器６２のポリゴンミラー高さを不用意に高くすることを避けることができ、また、フレア光を効果的に遮断することができ、画像品質の劣化を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の光書込装置における、光源ユニット、光偏向器、及び光学系の配置構成を示す概略平面図である。
【図２】図２の概略断面図である。
【図３】本発明の主要構成たる光偏向器、その周囲に設けたリブ、光ビームを透過させるための開口部、及び光ビームの光路の配置構成を示す概略断面図である。
【図４】フレア光の光路を示す概略断面図である。
【図５】従来例の光書込装置における、光源ユニット、光偏向器及び光学系の配置構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００１３】
１、２、３、４  像担持体（感光体ドラム）、５  光書込装置、５２、５３、５４、５５  光源ユニット、５６、５７、５８、５９  シリンドリカルレンズ、６２  光偏向器、６２a、ｂ  ポリゴンミラー、６３〜８０  光学素子、８１  リブ（包囲壁）、８２a〜ｄ  開口部
【図１】
2006030706.tif 000003
【図２】
2006030706.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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