(57)【要約】    【課題】  調整のための構造や作業を伴わず、ミラーが複数枚配置されていても簡単な方法で安定した結像性能が得られる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。    【解決手段】  光源手段１と、該光源手段から出射した光束を偏向手段５に入射させる入射光学系７３と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面９上に結像させる結像光学系６と、該偏向手段と該被走査面との間の光路内に配した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部７４と、を有する光走査装置において、該反射部は、主走査断面内の屈折力が異符号の反射ミラーを含んでいること。【選択図】    図１
2005134624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、該光源手段から出射した光束を偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、該偏向手段と該被走査面との間の光路内に配した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部と、を有する光走査装置において、
該反射部は、主走査断面内の屈折力が異符号の反射ミラーを含んでいることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
主走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐ、負のときをΨｍとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐ、ΣΨｍとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．１
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
光源手段と、該光源手段から出射した光束を偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、該偏向手段と該被走査面との間の光路内に配した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部と、を有する光走査装置において、
該複数の略平面の反射ミラーは、主走査断面内で該反射ミラーの反射面の屈折力が異符号となる反射ミラーが含まれるように支持手段で固定支持されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
主走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐ、負のときをΨｍとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐ、ΣΨｍとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．１
なる条件を満たすことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記複数の略平面の反射ミラーは、各々、反射面と裏面の２方向から支持されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記複数の略平面の反射ミラーは、その反射面と裏面との支持位置が主走査方向で互いに異なっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
副走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐｓ、負のときをΨｍｓとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐｓ、ΣΨｍｓとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐｓ／ΣΨｍｓ｜＜１．１
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記複数の略平面の反射ミラーの主走査断面内の屈折力をφｍとするとき、いずれの反射ミラーも
-0.0002＜φｍ＜0.0002
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記複数の略平面の反射ミラーの副走査断面内の屈折力をφｓとするとき、いずれの反射ミラーも
-0.0002＜φｓ＜0.0002
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
各々が請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１３】
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１２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】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束を光偏向器（偏向手段）としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する結像光学系及び複数の反射ミラー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、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】
近年、結像光学系（走査光学系）やそれを含んだ画像形成装置は、高速化、コンパクト化が進んでいるが、より付加価値を上げるために更なる性能の向上や、より小型化のための構造の検討がなされている。
【０００３】
また画像の解像度についても３００dpiから６００dpi、更には１２００dpiと、より高精細な画像が求められている。
【０００４】
画像をこのように高精細にするためには、結像光学系を設計する上においては各像高における走査倍率及びスポット径の一定化、走査線の湾曲、像面湾曲の低減などをより一層高性能にする必要があり、各レンズの偏芯や光学箱の配置精度など加工精度に於いてもより一層の精度が求められる。
【０００５】
特に複数の感光ドラムで複数の色光を重ね合わせてカラー画像を出力する方式のカラー画像形成装置においては、色合わせを行う上で走査線の湾曲量は重要であり、例えば複数の感光ドラムに於いて走査線の湾曲量が異なると重ね合わせを行ったときに色ずれが発生し、画像の品質が低下してしまうという問題点がある。
【０００６】
またコンパクト化を図るという点においては、結像光学系を広角化、短焦点化して光路を短くしたり、また直線状に配置される光路をミラー(反射ミラー）で折り曲げて、より占有面積を小さくするという手法が従来から採用されている。
【０００７】
ミラーで光路を折り曲げてコンパクト化する際に特に注意しなければならないのがミラーの面精度である。面精度が出ていないと（平面性が悪いと）結像光学系としての光学性能が劣化してしまうという問題点が発生してくる。
【０００８】
特に問題なのがミラーの面の湾曲による各像高による結像倍率の変化や走査線の湾曲である。例えばミラーの反射面が平面であるべき形状が凸面を成していると拡大倍率となり、主走査方向の画像端部に於いては走査倍率が拡大されて主走査方向のスポット間隔が一定とならなくなる。また副走査方向に於いてもミラーが同様に凸面形状であると、画像の中央と端部では光路長や反射角が変わってしまい結像位置がずれて走査線の湾曲が発生する。
【０００９】
そのためミラーの面精度は厳しく管理する必要があり、複数のミラーから構成される場合には更なる精度が必要となり、そのためコストアップの要因となっていた。
【００１０】
これまでに例えば走査線の湾曲を抑える手法としては、複数のミラーのうち一枚の湾曲量を調整により積極的に与え、走査線の湾曲を補正する手法が開示されている(例えば特許文献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】
【００１１】
しかしながら基本的には１枚のミラーを調整しても他のミラーについては一定の精度が要求されることに変わりは無く、その調整のために発生する作業も構成される別のミラーの精度に影響されて調整量が一定とはならず、また構造も複雑となるという問題点がある。
【００１２】
本発明は調整のための構造や作業を伴わず、ミラーが複数枚配置されていても簡単な方法で安定した結像性能が得られる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【００１３】
また本発明は調整作業を省略することや、構造設定の自由度を上げ、ミラーへも厳しい面精度を要求することなく良好なる光学性能が得られるようにすることで、より簡易な構成の光走査装置及びそれを用いた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】
【００１４】
請求項１の発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段から出射した光束を偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、該偏向手段と該被走査面との間の光路内に配した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部と、を有する光走査装置において、
該反射部は、主走査断面内の屈折力が異符号の反射ミラーを含んでいることを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
主走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐ、負のときをΨｍとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐ、ΣΨｍとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．１‥‥‥(1)
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００１６】
請求項３の発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段から出射した光束を偏向手段に入射させる入射光学系と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、該偏向手段と該被走査面との間の光路内に配した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部と、を有する光走査装置において、
該複数の略平面の反射ミラーは、主走査断面内で該反射ミラーの反射面の屈折力が異符号となる反射ミラーが含まれるように支持手段で固定支持されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項４の発明は請求項３の発明において、
主走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐ、負のときをΨｍとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐ、ΣΨｍとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．１‥‥‥(1)
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明は請求項１乃至４の何れか１項の発明において、
前記複数の略平面の反射ミラーは、各々、反射面と裏面の２方向から支持されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項６の発明は請求項１乃至５の何れか１項の発明において、
前記複数の略平面の反射ミラーは、その反射面と裏面との支持位置が主走査方向で互いに異なっていることを特徴としている。
【００２０】
請求項７の発明は請求項１乃至６の何れか１項の発明において、
副走査断面内において前記略平面の反射ミラーの反射面の屈折力が正のときをΨｐｓ、負のときをΨｍｓとし、前記複数の略平面の反射ミラーの屈折力のうち、同一符号の屈折力の合計を各々ΣΨｐｓ、ΣΨｍｓとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐｓ／ΣΨｍｓ｜＜１．１‥‥‥(2)
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００２１】
請求項８の発明は請求項１乃至７の何れか１項の発明において、
前記複数の略平面の反射ミラーの主走査断面内の屈折力をφｍとするとき、いずれの反射ミラーも
-0.0002＜φｍ＜0.0002‥‥‥(3)
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００２２】
請求項９の発明は請求項１乃至８の何れか１項の発明において、
前記複数の略平面の反射ミラーの副走査断面内の屈折力をφｓとするとき、いずれの反射ミラーも
-0.0002＜φｓ＜0.0002‥‥‥(4)
なる条件を満たすことを特徴としている。
【００２３】
請求項１０の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００２４】
請求項１１の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【００２５】
請求項１２の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至９の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００２６】
請求項１３の発明は請求項１２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】
【００２７】
本発明によれば偏向手段と被走査面との間の光路内に配置した複数の略平面の反射ミラーを有する反射部を主走査断面内の屈折力（焦点距離の逆数、パワー）が異符号の反射ミラーを含ませて構成することにより、
(1)構成される反射ミラーの面精度により発生する像面上の主走査倍率ずれや走査線の湾曲などを、組み合わされる他の反射ミラーの面精度と相殺させ、各々の反射面の面精度を厳しくすることなく良好なる性能に維持することができ、これにより反射ミラーの製作が容易となること、
(2)またこれまで一義的に決められていた面精度では不良とされていたものも使用可能となるため歩留りも向上し、コストダウンとなること、
(3)また反射ミラーを支持部材に固定する際に、押圧力により変形湾曲してしまう面形状を効果的に揃えることで像面への影響を抑えることが可能となり、これにより構造設定の自由度もあがるので配置精度も得やすくなること、
ができる光走査装置及びそれを用いた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】
【００２８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明の実施例１の光走査装置（マルチビーム光走査装置）の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は図１の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００３０】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸及び走査光学素子の光軸に垂直な方向（偏向手段で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段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。
【００３１】
図中、１は光源手段であり、２つの発光部(発光点)１ａ、１ｂを有する、例えばマルチ半導体レーザより成っており、所謂マルチ走査を行うための配置としている。尚、本実施例では光源手段を２つ発光部より構成したが、これに限らず、例えば単一（シングルビーム）、もしくは３つ以上で構成しても良い。
【００３２】
２はコリメーターレンズあり、光源手段１から出射された２つの光束を略平行光束(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。
【００３３】
３はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。
【００３４】
４はアパーチャ(開口絞り)であり、楕円形状をしており、シリンドリカルレンズ３から出射された２つの光束を所望の最適なビーム形状に成形している。
【００３５】
尚、コリメーターレンズ２、シリンドリカルレンズ３、アパーチャ４等の各要素は入射光学系７３の一要素を構成している。
【００３６】
５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。
【００３７】
６はｆθ特性を有する結像光学系(走査光学系)であり、プラスチック材より成る第１、第２の光学樹脂レンズ（走査レンズ）６ａ、６ｂを有し、光偏向器５により偏向された２つの光束を後述する反射部７４を介して感光ドラム面（被走査面）９上にスポット状に結像させ、その面上に２本の走査線を形成している。
【００３８】
第１、第２の２枚の光学樹脂レンズ６ａ、６ｂは、成形加工により高い自由度で面形状を設定できる利点を活かして、主走査方向と副走査方向とで異なった形状で形成している。
【００３９】
主走査方向においては、第１、第２の光学樹脂レンズ６ａ、６ｂともに非球面形状をなしていて、定速度で回転する光偏向器５で偏向された光束を感光ドラム面９へ一定速度で走査するｆθ特性を有している。
【００４０】
副走査方向の面形状については、主走査方向に沿って曲率が異なるような形状とされ、画角周辺まで良好なる結像性能を維持するよう適正な収差補正が成されている。
【００４１】
更に偏向面５ａと感光ドラム面９とが共役関係となるよう設定され、偏向面５ａ近傍で副走査方向にいったん集光している光束を感光ドラム面９上に再度結像させ、いわゆる面倒れ補正系を構成している。
【００４２】
７４は反射部であり、共に金属反射ミラーより成る略平面の第１、第２の反射ミラー７、８を有しており、結像光学系６と被走査面９との間の光路内に配置され、光路を折り曲げることによって装置全体の小型化を図っている。本実施例における反射部７４は、主走査断面内の屈折力（パワー）が異符号の第１、第２の反射ミラー７、８より構成されている。
【００４３】
尚、図では２枚の反射ミラーを用いているが、これに限らず、３枚以上、何枚あっても良い。
【００４４】
９は被走査面としての感光ドラム面である。
【００４５】
１０は同期検出用の同期検知レンズ(ＢＤレンズ)であり、主走査方向と副走査方向とで異なる面形状からなる光学樹脂のアナモフィックレンズより成っている。
【００４６】
１１は同期検出用の折り返しミラー（ＢＤミラー）であり、ＢＤレンズ１０からの光束を同期検知部１２側へ反射させている。尚、ＢＤミラー１１は同期検知に対する光路を折り曲げることにより装置全体を小型化している。
【００４７】
１２は同期検知部であり、同期検出用の絞り及び光センサー（ＢＤセンサー）を含んでおり、該同期検知部１２で得られる同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面９上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整している。
【００４８】
尚、ＢＤレンズ１０、ＢＤミラー１１、そして同期検知部１２等の各要素は同期位置検出手段（ＢＤ光学系）の一要素を構成している。
【００４９】
本実施例において画像情報に応じて光源手段１から光変調され出射した２つの光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射してアパーチャ４を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内においては収束してアパーチャ４を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、アパーチャ４により２つの光束の主光線が一致させられ、偏向面５ａに入射する主走査方向の位置をほぼ同一とすることにより、感光ドラム面９の配置誤差や結像光学系６のピントずれによる各光束の主走査方向の結像位置ずれを抑えている。
【００５０】
そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は各々結像光学系６により第１、第２の反射ミラー７，８を介して感光ドラム面９上にスポット状に結像され、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９上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体である感光ドラム面９上に２本の走査線を同時に形成し、画像記録を行っている
尚、このとき感光ドラム面９上を光走査する前に該感光ドラム面９上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器５で反射偏向された２つの光束の一部をＢＤレンズ１０によりＢＤミラー１１を介して同期検知部１２の絞り位置で主走査方向に結像するようにしている。そして同期検知部１２で得られる同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面９上への画像記録の走査開始位置のタイミングを調整している。
【００５１】
次に本発明に関わる第１、第２の反射ミラー７，８の形状及び配置について説明する。
【００５２】
本実施例における第１、第２の反射ミラー７，８は、その反射面がアルミやクロム等の金属蒸着により形成され、共に略平面の反射ミラーであるが、相互の面精度を考慮した構成により配置されている。
【００５３】
通常ミラーや平面ガラス等の基材についての面精度は、ニュートン本数で表わされる。周知のとおり、「面精度  ニュートン１０本以下」とは、面の法線方向にニュートン縞１０本分に相当する間隙が生じる曲率半径からなる湾曲まで許すということである。
【００５４】
このように曲率がついたミラーが光走査光学系の中に組み込まれると図３に示すようにミラー表面の湾曲が反射面側で凸面の場合、拡大作用となり、主走査方向では像高(結像像高)ごとにミラーへの入射角度が異なることから作用量が各々異なり、スポット間隔が一定とならない。これは特に入射角度の大きい画像端部においてはその影響が強い。またミラー表面の湾曲が反射面側で凹面の場合は、この逆で主走査方向の画像端部ではスポット間隔を縮小する作用となる。
【００５５】
図２に示したように副走査方向に角度をつけて折り返す系においては、前記の作用の他に主走査方向に沿って副走査方向の結像位置が変化してしまい、これは結果として図４に示す実線９ａのような走査線の湾曲として現れることとなる。
【００５６】
このような主走査方向の倍率(主走査倍率)の不均一や走査線の湾曲は、面の精度を容認するほど影響が大きいのは明白であり、とはいえ高精度で面精度を規定してはコストアップになってしまう。
【００５７】
そこで本実施例では、各ミラーのニュートン本数で規定するだけではなく、構成するミラーの面精度を同程度のものにそろえ、片方のミラーで発生した面のパワー(面パワー)をもう片方のミラーの面パワーでキャンセルするように構成している。
【００５８】
つまり第１の反射ミラー７の反射面が拡大系の凸面であれば、第２の反射ミラー８の反射面を凹面とし、該第１の反射ミラー７で発生する主走査倍率の不均一と走査線の湾曲を第２の反射ミラー８でキャンセルさせる。
【００５９】
ここで第１、第２の反射ミラー７，８の２枚のミラーは、反射面の形状が主走査断面内で凸と凹とで主走査断面内でのパワーの符号は逆で、且つ同量の曲率半径を有するミラーを用いる。すぐにわかるように相互の面精度の差が少ない方が効果的で、反射ミラー各々が有する面の主走査断面内の湾曲によるパワーが正のときをΨｐ、負のときをΨｍとし、３枚以上の反射ミラーを用いるときは各反射ミラーのパワーのうち、同一符号のパワーの合計を各々ΣΨｐ、ΣΨｍとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．１‥‥‥(1)
なる条件を満たすように設定する。
【００６０】
条件式(1)は良好なる像面を得る上での条件であり、条件式(1)を外れるとミラー相互でキャンセルする効果が不十分となり、結果として主走査方向の倍率の不均一や走査線の湾曲が問題と成ってくるので良くない。
【００６１】
更に好ましくは条件式（１）を、
０．９５＜｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＜１．０５‥‥‥(1ａ)
とするのが良い。
【００６２】
また好ましくは２枚の反射ミラー７，８の副走査断面内の反射面の湾曲によるパワーが正のときをΨｐｓ、負のときをΨｍｓとし、３枚以上の反射ミラーを用いるときは、各反射ミラーのパワーのうち、同一符号のパワーの合計を各々ΣΨｐｓ、ΣΨｍｓとするとき、
０．９＜｜ΣΨｐｓ／ΣΨｍｓ｜＜１．１‥‥‥(2)
のように設定する。更に好ましくは、
０．９５＜｜ΣΨｐｓ／ΣΨｍｓ｜＜１．０５‥‥‥(2a)
とする。
【００６３】
図５は本実施例における反射ミラーの構成部分を示す図である。尚、同図では理解しやすいように面の湾曲形状を実際よりも誇張して表している。
【００６４】
ここで第１の反射ミラー７は面精度ニュートン２０本の金属反射面を持つミラーであり、反射面は凹面形状をなしている。第２の反射ミラー８は同じく金属反射面を持ち、面精度は第１の反射ミラー７と符号が逆のニュートン２０本であり、反射面が凸面形状をなしている。これにより第１、第２の反射ミラー７，８の双方の曲率は異符号で、かつ同量となっていて、第１の反射ミラー７で発生する諸収差を第２の反射ミラー８でキャンセルさせる形となる。
【００６５】
本実施例において、第１、第２の２枚の反射ミラー７，８は略平面であり、主走査断面内と副走査断面内における屈折力を各々φｍ、φｓとするとき、いずれの反射ミラーも
-0.0002＜φｍ＜0.0002‥‥‥(3)
-0.0002＜φｓ＜0.0002‥‥‥(4)
を満足している。
【００６６】
本実施例では下記に示す面パワーを有する第１、第２の反射ミラー７，８を用いて反射部７４を構成している。
【００６７】
ニュートン本数                  面のパワー
第１の反射ミラー    ２０本（１００ｍｍ当たり）  -2.025Ｅ-5
第２の反射ミラー    ２０本（１００ｍｍ当たり）   2.025Ｅ-5
ΣΨp＝ -2.025Ｅ-5
ΣΨm＝  2.025Ｅ-5
上記の値から、条件式（１）は
｜ΣΨｐ／ΣΨｍ｜＝1.0
となり、これはちょうどパワーをキャンセルさせる関係をなしている。
【００６８】
このように第１の反射ミラー７のパワーと異符号で、かつ同量のパワーを持つ第２の反射ミラー８を用いれば、ニュートン本数が１０本、あるいは２０本でも像面性能を劣化させることなく構成することができる。この結果、これまでのように単に厳しく抑えるだけの精度とは異なり、比較的容易にミラーを製作することができ、これにより歩留りも向上し、また大幅なコストダウンを図ることができる。
【００６９】
結像光学系６と被走査面９との間に配置される反射ミラーとしては前述した条件式(1)〜(4)を満足する略平面の反射ミラーの他に屈折力のある反射ミラーを配置しても良い。
【００７０】
尚、本実施例では結像光学系６を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。また結像光学系を回折光学素子を含ませて構成しても良い。
【実施例２】
【００７１】
図６は本発明の実施例２の光走査装置の主走査断面図であり、第１、第２の反射ミラー７，８を支持部材に固定支持するときの状態を示している。図７は本発明の実施例２による反射ミラーの固定支持方法を示す詳細図である。図６、図７において前記図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７２】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は第１、第２の反射ミラー７，８を主走査断面内でパワーが異符号となるように支持手段で固定支持したことである。その他は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。
【００７３】
即ち、本実施例における第１、第２の反射ミラー７，８は、主走査断面内でパワーが異符号となるように支持手段で固定支持されており、かつ配置位置において各々反射面と裏面の２方向から支持手段により支持される構造より成っている。そして第１、第２の反射ミラー７，８が条件式(1)又は／及び(2)を満足するようにしている。
【００７４】
本実施例における第１の反射ミラー７は、図７に示すようにその裏面を光学箱に設けられた突起支点１３に対し抑えバネ部材１４により押圧され、固定されている。抑えバネ部材１４は、ａ部によりミラーを反射面側から押圧し、ｃ部によりネジで光学箱側に固定され、更にｂ部により副走査方向にミラーが動かない構造と成っている。
【００７５】
尚、突起支点１３(15)、抑えバネ部材１４(16)等の各要素は支持手段の一要素を構成している。
【００７６】
この構造において第１の反射ミラー７は、光学箱からの突起支点１３の座面に対し副走査方向に全面に渡り押圧され、主走査方向はその両端部の突起支点１３の２点により支持されている。このとき突起支点１３は、抑えバネ部材１４の押圧部ａ部とは主走査両端部共に主走査方向に３ｍｍ内側にずれて押圧されるように設定されている。このような状態において、抑えバネ部材１４の押圧部により反射面は主走査方向に凸の湾曲が発生する形となる。
【００７７】
具体的には主走査方向の３ｍｍの固定位置差により中央から端部との高低差が５λ（ニュートン１０本）の反射面側に凸面となる。
【００７８】
次に第２の反射ミラー８であるが、こちらは第１の反射ミラー７とは逆に反射面側に光学箱からの突起支点１５が配置され、裏面側から抑えバネ部材１６により押圧されている。第２の反射ミラー８においてもやはり抑えバネ部材１６に対し、突起支点１５が主走査方向に３ｍｍ内側に設定されている。
【００７９】
従って抑えバネ部材１６と突起支点１５の主走査方向の配置ずれにより発生するミラーの湾曲量は第１の反射ミラー７と同じく５λ（ニュートン１０本）であるが、第１の反射ミラー７とは逆の凹面になることは容易にわかるであろう。
【００８０】
ミラーの湾曲量は抑えバネの押圧力と表裏の固定位置の差量、それとミラーの厚みによりほぼ決定される。
【００８１】
本実施例においてはミラーの厚み５ｍｍ、バネの押圧力１ｋｇで行ったが、ミラーの厚みとバネの押圧力については適宜設定できることは言うまでもない。
【００８２】
また主走査方向においてミラーを抑える位置差を３ｍｍとしたが、これに限定されること無く、構造上で可能な位置を適宜設定して配置できるので、ミラー周りのスペースが他部品と隣接する場合などに必要なスペースを得やすい利点がある。このため構造設定の自由度があがり、無理な構成を強いられることなく配置可能となるため、製作精度が得やすい高性能な光走査装置を構築できる。
【００８３】
尚、本実施例における第１の反射ミラー７と第２の反射ミラー８の湾曲の関係は、ちょうど前述の実施例１の関係と逆となっている。つまり、ここでは第１の反射ミラー７は面精度ニュートン１０本で反射面は凸面形状であり、第２の反射ミラー８は第１の反射ミラー７と符号が逆の面精度ニュートン１０本の凹面形状をなしている。
【００８４】
これにより双方の曲率は異符号で、かつ同量となって、実施例１と同様第１の反射ミラー７で発生する諸収差を第２の反射ミラー８でキャンセルさせる形となる。
【００８５】
本実施例では下記に示す面パワーと成るように第１、第２の反射ミラー７，８を固定支持している。
【００８６】
ニュートン本数                  面のパワー
第１の反射ミラー    １０本（１００ｍｍ当たり）     1.0125Ｅ-5
第２の反射ミラー    １０本（１００ｍｍ当たり）   −1.0125Ｅ-5
ΣΨp＝ 1.0125E-5
ΣΨm＝ -1.0125E-5
上記の値から、条件式（１）は
｜ΣΨｐ／ΣΨm｜＝1.0
となり、これはちょうどパワーをキャンセルさせる関係をなしている。
【００８７】
このように本実施例においては上記の如く第１、第２の反射ミラー７，８を主走査断面内でパワーが異符号となるように支持手段で固定支持することにより、前述の実施例１と同様な効果を得ている。
【００８８】
本実施例において更に好ましくは第１、第２の反射ミラーを副走査断面内でパワーが異符号と成るように支持手段で固定支持するのが良い。
【実施例３】
【００８９】
図８は本発明の実施例３の光走査装置の副走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００９０】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は反射部８４を第１、第２、第３の３枚の反射ミラー８１，８２，８３より構成し、各反射ミラーのパワーが条件式(1)又は／及び(2)を満たすように設定したことである。その他は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。
【００９１】
即ち、反射ミラーが３枚以上の構成の場合、各反射ミラーのパワーを正と負で分けて各々で合計し、正のパワーと負のパワーが上記の条件式(1)又は／及び(2)を満たすように反射ミラーを構成することにより、前述の実施例１と同様の効果を得ている。
【００９２】
本実施例では第２、第３の反射ミラー８２、８３の反射面を曲率が同一符号である凸面で構成し、第１の反射ミラー８１の反射面を第２、第３の反射ミラー８２、８３のパワーに対して異符号である凹面より構成している。
【００９３】
本実施例では下記に示す面パワーを有する第１、第２、第３の反射ミラー８１，８２，８３を用いて反射部８４を構成している。
【００９４】
ニュートン本数                  面のパワー
第１の反射ミラー   −２２本（１００ｍｍ当たり）   -5.5686Ｅ-6
第２の反射ミラー     １１本（１００ｍｍ当たり）    2.7843Ｅ-6
第３の反射ミラー     １２本（１００ｍｍ当たり）    3.0374Ｅ-6
ΣΨp＝（2.7843E-6 ＋3.0374E-6 ）=5.8217E-6
ΣΨm＝ -5.5686E-6
｜ΣΨｐ／ΣΨm｜＝1.05
となり、これは条件式(1)を満たしている。
【００９５】
このように全体として良好な性能が得られるようにミラーを選択し構成すれば、必ずしも各ミラーの面精度を厳しく同等に抑える必要が無いので、これまで不良とされていたミラーも使用可能な範囲が拡がり、歩留りを大幅に向上させることができる。
【００９６】
（他の実施例）
尚、反射部が例えば第１、第２、第３、第４の４枚の反射ミラーで構成されるときには、各反射ミラーのパワーが条件式(1)又は／及び(2)を満たすように、第１、第２の反射ミラーの反射面を曲率が同一符号である凸面より構成し、第３、第４の反射ミラーの反射面を第１、第２ミラーのパワーに対して異符号である凹面より構成するなどすれば良い。
【００９７】
［画像形成装置］
図９は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、実施例１〜３のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００９８】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００９９】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【０１００】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図９において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【０１０１】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図９において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【０１０２】
図９においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モータ１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１０３】
［カラー画像形成装置］
図１０は本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に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。図１０において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々実施例１〜３に示したいずれかの構成を有する光走査装置、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は搬送ベルトである。
【０１０４】
図１０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、各々光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビーム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。
【０１０５】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々が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、各々平行して感光ドラム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。
【０１０６】
本実施態様におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビーム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、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１０７】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサ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。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施例１の主走査断面図
【図２】本発明の実施例１の副走査断面図
【図３】反射鏡が凸面形状になっているとき、光線が反射される状態を示す図
【図４】走査線が湾曲する様子を示す図
【図５】本発明の実施例１による２枚の反射ミラーの設定状態を示す図
【図６】本発明の実施例２の主走査断面図
【図７】本発明の実施例２による反射ミラーの固定支持方法の詳細図
【図８】本発明の実施例３による３枚の反射ミラーの設定状態を示す副走査断面図
【図９】本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図
【図１０】本発明の実施態様のカラー画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１０９】
1  光源手段(モノリシックなマルチビームレーザ)
1a、1b  発光部
2  副走査シリンドリカルレンズ
3  コリメータレンズ
4  アパーチャー(開口絞り)
5  偏向手段(ポリゴンミラー)
5a  偏向面
6  結像光学系
6a,6b  樹脂レンズ
7  第１の反射ミラー
8  第２の反射ミラー
9  被走査面(感光ドラム面)
13,15  突起支点
14,16  抑えバネ部材
73  入射光学系
74,84  反射部
61、62、63、64  光走査装置
21、22、23、24  像担持体（感光ドラム）
31、32、33、34  現像器
41  搬送ベルト
51  マルチビームレーザー
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
100  光走査装置
101  感光ドラム
102  帯電ローラ
103  光ビーム
104  画像形成装置
107  現像装置
108  転写ローラ
109  用紙カセット
110  給紙ローラ
111  プリンタコントローラ
112  転写材（用紙）
113  定着ローラ
114  加圧ローラ
115  モータ
116  排紙ローラ
117  外部機器
【図１】
2005134624.tif 000003
【図２】
2005134624.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005134624.tif 000006
【図５】
2005134624.tif 000007
【図６】
2005134624.tif 000008
【図７】
2005134624.tif 000009
【図８】
2005134624.tif 000010
【図９】
2005134624.tif 000011
【図１０】
2005134624.tif 000012