(57)【要約】    【課題】  複数の被走査面間の曲がり量を一致させ、色ずれを低減させると共にコンパクトな構成の画像形成装置及びカラー画像形成装置を得ること。    【解決手段】  光源手段１から出射した光束を偏向する偏向手段５と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面８上に結像する結像光学系６と、を含む光走査装置を複数有する画像形成装置において、各光走査装置は、前記被走査面上に前記偏向手段で偏向された光束を導光する反射ミラーを有し、該反射ミラーの長手方向の長さをＬ１、該偏向手段の偏向面から該被走査面までの長さをＬとするとき、Ｌ１＜０．８Ｌなる条件を満足すること。【選択図】    図１
2006195236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段から出射した光束を偏向する偏向手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に結像する結像光学系と、を含む光走査装置を複数有する画像形成装置において、
各光走査装置は、前記被走査面上に前記偏向手段で偏向された光束を導光する反射ミラーを有し、該反射ミラーの長手方向の長さをＬ１、該偏向手段の偏向面から該被走査面までの長さをＬとするとき、
Ｌ１＜０．８Ｌ
なる条件を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記反射ミラーは、その反射面が長手方向に撓むように形成されており、その撓み量をΔ（ｍｍ）、該反射ミラーへ入射する軸上光束の入射角をα（ｄｅｇ）、画像形成装置の解像度をＤ（ｄｐｉ）とするとき、
Δ≧１／（２×ｓｉｎα）×（２５．４／Ｄ）
なる条件を満足するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光源手段からの光束は前記偏向手段の偏向面に該偏向面の主走査方向の幅よりも広い状態で入射していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源手段は複数の発光部を有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置の各々の被走査面上に感光ドラムが配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
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１乃至４の何れか１項に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及びカラー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光偏向器(ポリゴンミラー)により反射偏向させ、結像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やデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装置に用いられている光走査装置は、光源手段から射出された光束を入射光学系により偏向手段としての光偏向器(ポリゴンミラー)に導光し、該光偏向器により偏向された光束を結像光学系により被走査面である感光ドラム面上にスポット状に結像させ、該光束で感光ドラム面上を光走査している。
【０００３】
このような光走査装置においては、光源手段から出射した光束をコリメータレンズ等で略平行光束に変換し、倒れ補正を行うために略平行光束に変換された光束をシリンドリカルレンズで光偏向器の偏向面近傍に線像を形成している。そして光偏向器の偏向面で偏向された光束は結像レンズを介して感光ドラム面上を略等速で走査し、スポットを形成している。
【０００４】
図１２は従来のカラー画像形成装置の要部概略図である。同図において、9１a、91b、91c、91dは各々光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。92は偏向手段としての光偏向器であり、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成り、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。不図示のｆθ特性を有する結像光学系は副走査断面内において光偏向器92の偏向面92ａ、92b近傍と被走査面としての感光ドラム面100a、100b、100c、100d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。感光ドラム面100a、100b、100c、100dに形成された潜像は、中間転写ベルト90上で、4色が重ね合わされた画像となり、不図示の転写紙へ転写される。
【０００５】
また同図におけるカラー画像形成装置は装置全体をコンパクトにするために光偏向器92と感光ドラム面100a、100b、100c、100dとの間の光路中に光路を折り畳むための反射ミラーが配設されており、これによりコンパクト化を達成している。
【０００６】
この種の画像形成装置に用いられる光走査装置おいて、例えば光学素子の位置誤差等により発生する被走査面上における走査線の副走査方向の湾曲（走査線曲がり）を補正する場合、結像光学系を構成する少なくとも一部の結像レンズをチルトさせて行っている。
【０００７】
通常、複数の色別（例えばＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック））に被走査面を有するカラー画像形成装置では、複数の被走査面間の曲がり量を一致させ、色ずれを低減させることが知られている。
【０００８】
しかしながら上記のように結像レンズをチルトさせるためには、メカ構成が非常に煩雑になる上、チルトさせた状態を保持及び固定することが非常に困難になるという問題点がある。
【０００９】
そこで近年は光偏向器と被走査面との間の光路中に配された反射ミラーの長手方向の形状を湾曲させて（撓ませて）副走査方向の走査線曲がりの補正を行う光走査装置が提案されている（特許文献1参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２８４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常、反射ミラーを用いて副走査方向の走査線曲がりを補正する為には以下に示すパラメータで撓み量(調整量)をコントロールできる。
【００１１】
(1)反射ミラーの撓み量
(2)反射ミラーへ入射する光束の入射角
従来は特許文献１に開示されているように反射ミラーの光束の入射角をコントロールすることによって調整敏感度を最適化する構成となっている。
【００１２】
しかしながら特許文献１に記載の従来の光走査装置は以下に示す問題点を有する。
【００１３】
(1)長尺の反射ミラーを用いているため、小型化及び低価格化が困難なこと、
(2)最も被走査面側の光学素子が反射部材のため、防塵ガラスが別途必要なこと。
【００１４】
またこの種の光走査装置において、光偏向器の偏向面へ入射する光束の主走査方向の光束幅が、該偏向面の主走査方向の幅より広い、所謂オーバーフィルド走査系（ＯＦＳ）においては、１０面以上の小径のポリゴンミラーを用いるため、広角走査が難しくなり、また光偏向器の偏向面から感光ドラム面までの光路長を長くする必要がある。
【００１５】
このような光走査装置をコンパクトにするためには、長手方向の長さが２００(mm)以上の長尺な反射ミラーを多用し、光路を折り畳む方法が一般的である。
【００１６】
しかしながら長尺の反射ミラーを多用して用いた光走査装置は走査線曲がりが発生しやすいという問題点がある。このような光走査装置を複数用いてカラー画像形成装置を構成した場合には複数の被走査面間の曲がり量が一致せず、色ずれが発生する。
【００１７】
本発明は複数の被走査面間の曲がり量を一致させ、色ずれを低減させると共にコンパクトで簡易な構成の画像形成装置及びカラー画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明の画像形成装置は、
光源手段から出射した光束を偏向する偏向手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に結像する結像光学系と、を含む光走査装置を複数有する画像形成装置において、
各光走査装置は、前記被走査面上に前記偏向手段で偏向された光束を導光する反射ミラーを有し、該反射ミラーの長手方向の長さをＬ１、該偏向手段の偏向面から該被走査面までの長さをＬとするとき、
Ｌ１＜０．８Ｌ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００１９】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記反射ミラーは、その反射面が長手方向に撓むように形成されており、その撓み量をΔ（ｍｍ）、該反射ミラーへ入射する軸上光束の入射角をα（ｄｅｇ）、画像形成装置の解像度をＤ（ｄｐｉ）とするとき、
Δ≧１／（２×ｓｉｎα）×（２５．４／Ｄ）
なる条件を満足するように形成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記光源手段からの光束は前記偏向手段の偏向面に該偏向面の主走査方向の幅よりも広い状態で入射していることを特徴としている。
【００２１】
請求項４の発明は請求項１、２又は３の発明において、
前記光源手段は複数の発光部を有することを特徴としている。
【００２２】
請求項５の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置の各々の被走査面上に感光ドラムが配置されていることを特徴としている。
【００２３】
請求項６の発明のカラー画像形成装置は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、
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。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば条件式を満足するように各要素を設定することにより、複数の被走査面間の曲がり量を一致させ、色ずれを低減させると共にコンパクトで簡易な構成の画像形成装置及びカラー画像形成装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００２７】
ここで、主走査方向とは光偏向器の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向（光偏向器で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは光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結像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。
【００２８】
本実施例における画像形成装置は単一の光偏向器５と、該光偏向器５を共用して用いた４つの光走査装置（ステーション）S1,S2,S3,S4より構成されており、該単一の光偏向器５によって異なる被走査面としての感光ドラム面8a,8b,8c,8d上を走査し、多重現像によってカラー画像を形成している。
【００２９】
図１では２つの光偏向器５を図示しているが、該光偏向器５は例えば図１２のように構成され、該光偏向器５の互いに異なった偏向面に各々２つの光束を反射偏向している。
【００３０】
図１において、５は共通の偏向手段としての光偏向器（ポリゴンミラー）であり、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。６ａは各ステーションに設けられた第１の結像レンズ、６ｂは同じく各ステーションに設けられた第２の結像レンズである。本実施例ではこの第１、第２の２枚の結像レンズ6a,6bで各ステーションS1,S2,S3,S4の結像光学系を構成している。
【００３１】
9aはステーションS1に配された反射ミラー（折り曲げミラー）、9b、9cは各々ステーションS2に配された反射ミラー（折り曲げミラー）、9dはステーションS3に配された反射ミラー（折り曲げミラー）、9e、9fは各々ステーションS4に配された反射ミラー（折り曲げミラー）であり、これら反射ミラー9a、9b、9c、9d、9e、9fは光偏向器５から被走査面８(8a,8b,8c,8d)までの間の光路中の第２の結像レンズ6bより光偏向器５側に配置されている。
【００３２】
本実施例では各ステーションS1,S2,S3,S4において最も被走査面側に位置する反射ミラー9a、9c、9d、9fの反射面を長手方向に撓むように形成している。これにより本実施例では被走査面8a,8b,8c,8d上における走査線の副走査方向の湾曲（走査線曲がり）を補正している。この走査線曲がりを補正する反射ミラーを以下、「補正用反射ミラー」と称す。
【００３３】
尚、補正用反射ミラー9aと9dは同一の形状より成っており、また補正用反射ミラー9cと9fが同一の形状より成っている。
【００３４】
8a,8d,8c,8dはそれぞれ各ステーションS1,S2,S3,S4に対応する被走査面としての感光ドラム面である。尚、各ステーションS1,S2,S3,S4は画像形成装置の一要素を構成している。
【００３５】
図２は図１に示したステーションS1の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図３は図２に示した補正用反射ミラー９ａ周辺の副走査断面図である。尚、他のステーションS2,S3,S4の光学的作用はステーションS1と同様である。
【００３６】
図２において、１は光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。
【００３７】
２は光束変換素子（コリメータレンズ）であり、光源手段１より出射された光束を略平行光束（もしくは略発散光束もしくは略収束光束）に変換している。
【００３８】
３は第１のシリンドリカルレンズであり、副走査断面内（副走査方向）のみに所定のパワー（屈折力）を有しており、副走査断面内においてコリメータレンズ２で略平行光束とされた光束を後述する光偏向器の偏向面にほぼ線像として結像している。
【００３９】
４は第２のシリンドリカルレンズであり、主走査断面内（主走査方向）のみに所定のパワーを有しており、コリメータレンズ２を通過した平行光束を発散光束に変換するとともに、波面収差を補正し、被走査面８ａ上のスポット形状を良好に補正している。
【００４０】
７は折り返しミラーであり、第２のシリンドリカルレンズ４を通過した光束を主走査方向に対して偏向させて、光偏向器５に導いている。
【００４１】
尚、コリメータレンズ２、第１、第２のシリンドリカルレンズ３，４、そして後述する第１の結像レンズ６ａの各要素は入射光学系ＬＡの一要素を構成している。
【００４２】
５は偏向面が１０面より成る偏向手段としての光偏向器（ポリゴンミラー）であり、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００４３】
６は結像光学系であり、主走査断面内と副走査断面内とで異なるパワーを有する第１、第２の結像レンズ(アナモフィックレンズ)6a,6bを有しており、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を主走査断面内において被走査面としての感光ドラム面８ａ上にスポットに結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面８ａとの間を光学的に略共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。また第１の結像レンズ６ａは入射光学系ＬＡの一部をも構成している。
【００４４】
また本実施例では光偏向器５に入射する光束(入射光束)が第１の結像レンズ６ａを通過し、該光偏向器５で偏向された光束(走査光束)が再度第１の結像レンズ６ａに入射するダブルパス構成としている。
【００４５】
９ａは補正用反射ミラーであり、光偏向器５と被走査面８ａとの間の光路中に配されており、被走査面８ａ上における走査線の副走査方向の湾曲（走査線曲がり）を補正（調整）している。
【００４６】
８ａは被走査面としての感光ドラム面である。
【００４７】
本実施例において、半導体レーザー１から光変調され出射した光束はコリメータレンズ２によって略平行光束に変換され、第１のシリンドリカルレンズ３によって一度略収束光に変換されて第２のシリンドリカルレンズ４に入射している。第２のシリンドリカルレンズ４に入射した光束のうち、副走査断面内における光束は収束して第１の結像レンズ６ａを通過（ダブルパス構成）して光偏向器５の偏向面５ａに入射し、該偏向面５ａ近傍にほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。このとき偏向面５ａに入射する光束を光偏向器５の回転軸と結像光学系６の光軸を含む副走査断面内から、該光偏向器５の回転軸と垂直な平面（光偏向器５の回転平面）に対して所定の角度をもって斜め方向から入射させ、入射光束と偏向光束とを分離している（斜入射光学系）。
【００４８】
一方、主走査断面内における光束は発散して第１の結像レンズ６ａを通過することによって略平行光束に変換され、光偏向器５の偏向角の略中央から偏向面５ａに入射している（正面入射）。このときの略平行光束の光束幅は主走査方向において光偏向器５の偏向面５ａのファセット幅に対して十分広くなるように設定している（オーバーフィルド光学系）。
【００４９】
そして光偏向器５の偏向面５ａで偏向反射された光束は第１の結像レンズ６ａ、補正用反射ミラー９ａ、そして第２の結像レンズ６ｂを介して感光ドラム面８ａに導光され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面８ａ上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８ａ上に画像記録を行っている。
【００５０】
本実施例において第１、第２の結像レンズ６ａ、６ｂの形状は、以下の数式により表される。
【００５１】
それぞれ結像レンズ面と光軸との交点を原点とし、図２に示すように光軸に対して走査開始側と走査終了側で、光軸をｘ軸、主走査断面内において光軸と直交する方向をｙ軸、副走査断面内で光軸と直交する方向をｚ軸とし、以下の連続関数で表せる。
【００５２】
走査開始側
【００５３】
【数１】
2006195236.tif 000003
【００５４】
走査終了側
【００５５】
【数２】
2006195236.tif 000004
【００５６】
Rは曲率半径、K、B4、B６、B８、B10は非球面係数である。
【００５７】
本実施例では主走査方向の形状を光軸に対し、対称に構成している、即ち走査開始側と走査終了側の非球面係数を一致させている。
【００５８】
また副走査方向は光軸に対して走査開始側と走査終了側で、第２の結像レンズ６ｂの１面の副走査断面(光軸を含み主走査断面と直交する面)内の曲率を、該レンズの有効部内において連続的に変化させており、主走査方向、副走査方向の形状を光軸に対して対称に構成している。
【００５９】
副走査方向の形状は光軸に対して走査開始側と走査終了側で、光軸をｘ軸、主走査断面内において光軸と直交する方向をｙ軸、副走査断面内で光軸と直交する方向をｚ軸とし、以下の連続関数で表せる。
【００６０】
走査開始側
【００６１】
【数３】
2006195236.tif 000005
【００６２】
走査終了側
【００６３】
【数４】
2006195236.tif 000006
【００６４】
(ｒ’は副走査方向曲率半径、D2、D4、D6、D8、D10は係数) 
係数のサフィックスsは走査開始側、eは走査終了側を表している。
【００６５】
ここで副走査方向の曲率半径とは、主走査方向の形状(母線)に直交する断面内における曲率半径である。
【００６６】
表−１に本発明の実施例１の画像形成装置の諸数値を示す。ここで「Ｅ−ｘ」は「１０−ｘ」を示している。
【００６７】
【表１】
2006195236.tif 000007
【００６８】
本実施例の画像形成装置は図１に示すようにステーション（光走査装置）を複数用いて構成しており、ポリゴンミラーのファセット上で副走査方向に光束を分離させることで、第１の結像レンズ６ａを通過した光束を異なる被走査面に分離、導光しやすい構成としている。また第１の結像レンズ６ａを２つのステーションS1,S2(S3,S4)で共用しているため、レンズ枚数を少なくすることが可能となり、装置全体の簡素化が図れる。
【００６９】
本実施例においては補正用反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)の長手方向の長さをＬ１、光偏向器５の偏向面５ａから被走査面８(8a,8b,8c,8d)までの長さをＬとするとき、
Ｌ１＜０．８Ｌ        ‥‥（１）
なる条件を満足するように各要素を設定している。
【００７０】
条件式(1)は補正用反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)の長手方向の長さＬ１を規定するものである。条件式(1)を外れるとミラーが大型化になり、またミラーの長手方向の撓み量（調整量）が大きくなり、ミラーを調整する際の該ミラーへの押圧力が大きく成ってくるので良くない。このミラーの長手方向の長さは短い程走査線曲がりは発生しづらい。
【００７１】
次に条件式(1)の数値実施例を示す。本実施例では、
Ｌ１＝２００(mm)        Ｌ＝３２９(mm)
である。これは条件式(1)を満足している。
【００７２】
ミラーはY＝100(mm)（L1=200(mm)）まであり、それを保持する部分(保持部)はY＝90(mm)の位置にある。尚、本実施例において補正用反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)の長手方向の長さＬ１は、第２の結像レンズ６ｂの長手方向の長さよりも短い。
【００７３】
更に好ましくは条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
【００７４】
０．２Ｌ＜Ｌ１＜０．６５Ｌ        ‥‥（１ａ）
本実施例において補正用反射ミラーは、その反射面が長手方向に撓まされて形成されており、図３に示すように撓み量をΔ（ｍｍ）、該補正用反射ミラーへ入射する軸上光束の入射角をα（ｄｅｇ）、画像形成装置の解像度をＤ（ｄｐｉ）（１インチ当たりのドットを１／ｍｍ）とするとき、
Δ≧１／（２×ｓｉｎα）×（２５．４／Ｄ）        ‥‥（２）
なる条件を満足するように形成されている。
【００７５】
条件式(2)は補正用反射ミラーの反射面の撓み量Δを規定するものであり、条件式(2)を外れると１画素以上の曲がり調整が難しくなってくるので良くない。
【００７６】
次に条件式(2)の数値実施例を示す。本実施例では
ミラー9a,9dへの光束入射角α=４９．３７(deg)、
解像度Ｄ＝６００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．０２８と成るようにしている。また
ミラー9c,9fへの光束入射角α=４２．７５(deg)、
解像度Ｄ＝６００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．０３１と成るようにしている。
【００７７】
更に好ましくは条件式(2)を次の如く設定するのが良い。
【００７８】
１／（２×ｓｉｎα）×（２５．４×１０／Ｄ）≧Δ≧１／（２×ｓｉｎα）×（２５．４／Ｄ）‥‥（２ａ）
尚、調整量は1画素以上10画素以下である。
【００７９】
本実施例において光偏向器５の偏向面５ａから第２の結像レンズ（最も被走査面８(8a,8b,8c,8d)側のパワーを有する光透過性光学素子）６ｂの入射面までの距離をＴ、該光偏向器５の偏向面５ａから最も被走査面８(8a,8b,8c,8d)側の反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)の反射面までの距離をＳとするとき、
０＜Ｔ／Ｌ＜０．８        ‥‥（３）
０＜Ｓ／Ｌ＜０．７        ‥‥（４）
なる条件を満足するように各要素を設定している。
【００８０】
また本実施例では、
Ｓ／Ｔ＜１
なる条件を満足している。
【００８１】
条件式(3)は光偏向器５の偏向面５ａから第２の結像レンズ６ｂの入射面までの距離Ｔと光偏向器５の偏向面５ａから被走査面８(8a,8b,8c,8d)までの長さＬの比に関するものであり、条件式(3)の上限値を超えると、第２の結像レンズ６ｂの長手方向の長さが長くなり、コストアップとなるだけでなく、装置全体が大型し、画像形成装置への配置が困難になるので良くない。
【００８２】
条件式(4)は光偏向器５の偏向面５ａから最も被走査面８(8a,8b,8c,8d)側の反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)のミラー面までの距離Ｓと光偏向器５の偏向面５ａから被走査面８(8a,8b,8c,8d)までの長Ｌの比に関するものであり、条件式(4)の上限値を超えると反射ミラー９(9a、9c、9d、9f)の長さが長くなり、コストアップとなるだけでなく、装置全体が大型し、画像形成装置への配置が困難になるので良くない。
【００８３】
次に条件式(3),(4)の数値実施例を示す。本実施例では、
Ｌ=３２９(mm)        Ｔ＝１７３．５(mm)        Ｓ＝１６９(mm)
であり、よって
Ｔ／Ｌ＝１７３．５／３２９＝０．５３
Ｓ／Ｌ＝１６９／３２９＝０．５１
である。これは条件式(3),(4)を満足している。
【００８４】
更に好ましくは条件式(3),(4)を次の如く設定するのが良い。
【００８５】
０．１＜Ｔ／Ｌ＜０．６５      ‥‥（３ａ）
０．１＜Ｓ／Ｌ＜０．６        ‥‥（４ａ）
本実施例の結像光学系は、最も被走査面８側の光学素子(第2の結像レンズ6b)が、光透過性のパワーを有するプラスティックレンズで構成しており、光学箱を密閉することにより、光学箱内部へトナー等が侵入するのを防止している。尚、光透過性のパワーを有する光学素子はガラス製であってもよく、更に回折のパワーを有する光学素子であってもよい。
【００８６】
次に補正用反射ミラーが撓んだ時に走査線曲がりがどのように変化するかを図４の模式図を用いて説明する。
【００８７】
図４の模式図は補正用反射ミラー450と感光ドラム460のみを示している。説明の都合上他の光学素子は省略している。
【００８８】
同図において走査光束401は感光ドラム460面の略中央に向かう光束を示しており、走査光束402、403は感光ドラム460面の端部に向かう光束を示している。補正用反射ミラー450は不図示のメカ部材により、反射面(ミラー面)450aが母線方向（長手方向）に撓むように形成されている。
【００８９】
補正用反射ミラー450は実線で示す形状（母線は略直線）に保持されており、光学素子の位置誤差により発生する走査線曲がりを初期調整時に測定し補正する。補正時の補正用反射ミラー450の形状は破線で示すように不図示のメカ部材により母線が撓んでおり、曲がり量が所望の値となるように撓み量（調整量）を調整する。
【００９０】
次に本実施例の撓み量と曲がり量の関係を図５、図６に示す。尚、図５は反射ミラー１枚側、図６は反射ミラー２枚側のステーションである。
【００９１】
本実施例の補正用反射ミラー9a、9c、9d、9fは、それぞれ光束の入射角が上記の如く設定されている。補正用反射ミラー9aと9dは同一の構成となっており、光束折り返し角度は１０１．５(deg）（図５）、補正用反射ミラー9cと9fが同一の構成となっており、光束折り返し角度は８９．５(deg）である(図６)。
【００９２】
本実施例では補正用反射ミラーへ入射する光束の入射角αが４０(deg）以上（折り返し角度が８０(deg）以上）になるように光学素子を配置している。入射角αが４０(deg）以下になると曲がり敏感度が小さくなり、撓み量が大きくなるので好ましくない。
【００９３】
図５、図６は各々横軸が最軸外光束の近傍（Y=90mm）のミラーの撓み量(調整量)（μm）を示しており、縦軸が走査線の曲がり量（mm）を示している。
【００９４】
本実施例の曲がり量は感光ドラム面における最軸外光束と軸上光束の副走査方向（感光ドラムの回転方向）の到達位置の差で定義している。
【００９５】
補正用反射ミラー9aと9cは上記の如く光偏向器５から距離Ｓが１６９．０(mm)であり、補正用反射ミラー9bは１１７．５(mm)である。また補正用反射ミラー9aと9cは光偏向器５からの距離が同一であるが、該補正用反射ミラー9aと9cへの入射角が２(deg）異なるため、図５、図６より、曲がりの調整敏感度が異なることが解る。
【００９６】
例えば初期調整時における曲がりの測定値が０．０３(mm)の場合、補正用反射ミラー9aを含むステーションS1では、該補正用反射ミラー9aをＹ＝９０(mm)の位置において３３(μm)だけミラーの面法線方向へ母線を撓ませることにより副走査方向に湾曲していない、直線状走査線を得ることが可能となる。
【００９７】
次に本実施例の補正用反射ミラーの撓ませ方について説明する。
【００９８】
本実施例の補正用反射ミラーは凹面又は凸面のいずれか一方のみに撓む構成となっている。これはメカ構成が簡略化できるためであるが、４つのステーションS1〜S4全てにおいて曲がりの方向を一致させる必要があるため、補正用反射ミラー9aと9dの反射面が凹面になるように、また補正用反射ミラー9cと9fの反射面が凸面になるように構成されている。
【００９９】
走査線曲がりの調整手順は以下の通りである。
【０１００】
(1)出荷時に全てのステーションS1〜S4の走査線湾曲をCCDカメラ等を用いて測定する、
(2)曲がりが最大のステーションの曲がり量と一致するように、他の3ステーションの曲がり量を算出する、
(3)曲がり量を前述の図５、図６に示す関係を用いて補正用反射ミラーの補正量に変換する、
(4)ビス等のメカ部材を用いてミラーを撓ませる。
【０１０１】
上記の流れにより、感光ドラム面上で、４ステーション全ての曲がり方向と曲がり量が一致し、色ずれを低減させることができる。
【０１０２】
本実施例では補正用反射ミラーの撓み方向が凸又は凹の一方向のみで構成されているが、同一の補正用反射ミラーを異なる２方向に撓ませることも可能である。この場合は凸面又は凹面の両方の面を構成できるため、走査線を略直線状にすることができ、曲がりが最も大きいステーションを算出する必要が無くなるため、調整タクトを短縮できるというメリットを有する。
【０１０３】
また本実施例の結像光学系は最も被走査面側の光学素子が光透過性のパワーを有するプラスティックレンズで構成しており、光線射出方向を密閉することにより、防塵ガラス等の密閉部材を用いることなく光学箱内部へトナー等が侵入するのを防止することが出来る。光透過性のパワーを有する光学素子はガラス製であってもよく、更に回折のパワーを有する光学素子であってもよい。
【０１０４】
このように本実施例では上述した構成より成る光走査装置（ステーション）を複数用いて画像形成装置を構成することにより、感光ドラム面上で、４ステーション全ての曲がり方向と曲がり量を一致させることができ、これにより色ずれを低減させることができる。さらには装置全体の小型化を図ることができる画像形成装置を達成することができる。
【実施例２】
【０１０５】
図７は本発明の実施例２の副走査方向の要部断面図(副走査断面図)である。
【０１０６】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は光偏向器を２つ用いて画像形成装置を構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１０７】
即ち、本実施例における画像形成装置は図７に示すように光偏向器501(501a,502b)の偏向面に対して対向走査するように２本の光束を入射させている。尚、光源手段から光偏向器までの入射光学系の構成は、前述の実施例１と同様である。
【０１０８】
本実施例において光偏向器501(501a,502b)で偏向された光束は、第１の結像レンズ502、補正用反射ミラー510(510a,510b,510c,510d)、第２の結像レンズ503を介して被走査面511(511a,511b,511c,511d)にスポットを形成すると共に被走査面511(511a,511b,511c,511d)上を略等速度で走査し、カラー画像を形成している。
【０１０９】
本実施例における画像形成装置は図７に示すように各ステーションS1,S2,S3,S4の光路中にそれぞれ１枚の補正用反射ミラー510(510a、510b、510c、510d)を有しており、被走査面511(511a,511b,511c,511d)上における走査線の副走査方向の曲がりを補正している。尚、補正の方法及び効果は前述の実施例１と同様である。
【０１１０】
尚、補正用反射ミラー510aと510cが同一の形状より成り、補正用反射ミラー510bと510dが同一の形状より成る。
【０１１１】
本実施例では前述の実施例1と同様に条件式(1)を満足するように補正用反射ミラー510a、510b、510c、510dの長手方向の長さＬ１を規定している。尚、本実施例ではＬ１＝６７(mm)であり、保持部の間隔は60(mm)である。この補正用反射ミラー510a、510b、510c、510dは、各々光偏向器501(501a,502b)の偏向面から２６．６(mm)の位置に配置されている。
【０１１２】
次に条件式(2)の数値実施例を示す。本実施例では
ミラー510a,510cへの光束入射角α=４１．０(deg)、
解像度Ｄ＝１２００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．０１６と成るようにしている。また
ミラー510b,510dへの光束入射角α=４９(deg)、
解像度Ｄ＝１２００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．０１４と成るようにしている。従って、図８、図９に示すように、最適な曲がり調整敏感度を得ることができる。
【０１１３】
次に条件式(3),(4)の数値実施例を示す。本実施例では、
Ｌ=１６８．８(mm)        Ｔ＝５４．６(mm)        Ｓ＝２６．６(mm)
であり、よって
Ｔ／Ｌ＝５４．６／１６８．８＝０．３２
Ｓ／Ｌ＝２６．６／１６８．８＝０．１６
である。これは条件式(3),(4)を満足している。
【０１１４】
図８、図９は各々本実施例の曲がり調整敏感度を示す説明図であり、図８は入射角が４１．０(deg)側、図９が入射角が４９．０(deg)側のステーションである。図８、図９において各々横軸が前記図５、図６と同様に最軸外光束の近傍（Y=30mm）のミラーの反射面の撓み量(調整量)（μm）を示しており、縦軸が曲がり量（mm）を示している。
【０１１５】
本実施例の曲がり量は上述した如く感光ドラム面における最軸外光束と軸上光束の副走査方向（感光ドラムの回転方向）到達位置の差で定義している。例えば初期調整時における曲がり量の測定値が０．０２(mm)の場合、補正用反射ミラー510aを含むステーションS１では、図８、図９に示すように該補正用反射ミラー510aをＹ＝３０(mm)の位置において２０(μm)だけミラーの面法線方向へ母線を撓ませることにより副走査方向に湾曲していない、直線状の走査線を得ることが可能となる。
【０１１６】
表―２に本発明の実施例２の画像形成装置の諸数値を示す。ここで「Ｅ−ｘ」は「１０−ｘ」を示している。尚、第１、第２の結像レンズ502、503の形状は、前記の数式(a)〜(d)により表される。
【０１１７】
【表２】
2006195236.tif 000008
【実施例３】
【０１１８】
次に本発明の実施例３について説明する。本実施例において前述の実施例１と異なる点は光源手段を複数の発光部を有するモノリシックなマルチビームレーザーより構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１９】
即ち、本実施例では光源手段を４本の光束を発するモノリシックなマルチビームレーザーより構成している。これにより光源手段１から発せられた４本の光束が同一の感光ドラム面上へ副走査方向に２１．２(μm)離間するように結像されており、１２００(dpi)の解像度で画像形成を行うことができるようになっている。また光源手段から発する光束のビーム数が実施例１に比べて４倍のため、４倍の高速化を達成しており、高速な画像形成装置を提供することができる。また印字速度を２倍にし、解像度を２４００(dpi)とすることも可能である。尚、光源手段から発する光束のビーム数は４本に限らず、例えば８本もしくは１６本以上で構成しても良い。
【０１２０】
次に解像度を２４００(dpi)に設定したときの条件式(2)の数値実施例を示す。本実施例では
ミラー9a,9dへの光束入射角α=４９．３７(deg)、
解像度Ｄ＝２４００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．００７と成るようにしている。また
ミラー9c,9fへの光束入射角α=４２．７５(deg)、
解像度Ｄ＝２４００(dpi)
のとき、撓み量ΔをΔ≧０．００８と成るようにしている。これにより前述の実施例１と同様な効果を得ている。
【０１２１】
このように本実施例では光源手段から発する光束のビーム数を増やすことにより、前述の実施例１より更に高速な画像形成装置を提供することができる。
[カラー画像形成装置]
図１０は本発明のカラー画像形成装置の副走査断面図である。
【０１２２】
同図において、６０はカラー画像形成装置、１１は実施例１から３に示したいずれかの構成を有する画像形成装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルト、５２はパーソナルコンピュータ等の外部機器、５３は外部機器５２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画像形成装置１１に入力せしめるプリンタコントローラである。
【０１２３】
同図において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２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５３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、画像形成装置１１に入力される。そして、画像形成装置１１からは、各画像データに応じて変調された光束（光ビーム）４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光束によって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１２４】
本実施例におけるカラー画像形成装置は１つの画像形成装置１１からＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応した光束を射出し、感光ドラム２１，２２，２３，２４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。
【０１２５】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く１つの画像形成装置１１により各々の画像データに基づいた光束を用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、搬送ベルト５１上の記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成し、該フルカラー画像をシート部材（紙）に転写している。
【０１２６】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤ（ラインセンサー）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６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
[カラー画像形成装置]
尚、本発明のカラー画像形成装置は図１０に示す構成に限らず、例えば図１１に示す構成であっても良い。即ち、図１１においては、光走査装置(ステーション)６１，６２，６３，６４を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面２１，２２，２３，２４上に各色光に対応する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。尚、同図において、図１０に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施例１の画像形成装置における副走査断面図
【図２】図１に示した光走査装置の主走査断面図
【図３】図１に示した反射ミラー周辺の副走査断面図
【図４】曲がり調整の模式図
【図５】本発明の実施例１の曲がり調整敏感度を示した図
【図６】本発明の実施例１の曲がり調整敏感度を示した図
【図７】本発明の実施例２の画像形成装置における副走査断面図
【図８】本発明の実施例２の曲がり調整敏感度を示した図
【図９】本発明の実施例２の曲がり調整敏感度を示した図
【図１０】本発明のカラー画像形成装置の要部断面図
【図１１】本発明のカラー画像形成装置の要部断面図
【図１２】従来のカラー画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１２８】
１  光源手段（半導体レーザー）
２  光束変換素子（コリメーターレンズ）
３  第１のシリンドリカルレンズ
４  第２のシリンドリカルレンズ
７  折り返しミラー
５  偏向手段（ポリゴンミラー）
５ａ  偏向面
６  結像光学系
６ａ  第１の結像レンズ
６ｂ  第２の結像レンズ
８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）  被走査面（感光体ドラム）
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）  反射ミラー
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４  ステーション（光走査装置）
１１    画像形成装置
２１、２２、２３、２４    像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４    現像器
４１、４２、４３、４４    光ビーム
５１    搬送ベルト
５２    外部機器
５３    プリンタコントローラ
６０    カラー画像形成装置
６１，６２，６３，６４  ステーション（光走査装置）
【図２】
2006195236.tif 000009
【図５】
2006195236.tif 000010
【図６】
2006195236.tif 000011
【図８】
2006195236.tif 000012
【図９】
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【図１２】
2006195236.tif 000014
【図１】
2006195236.tif 000015
【図３】
2006195236.tif 000016
【図４】
2006195236.tif 000017
【図７】
2006195236.tif 000018
【図１０】
2006195236.tif 000019
【図１１】
2006195236.tif 000020