(57)【要約】【課題】光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散し、装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を実現することができる光走査装置と画像形成装置を得る。【解決手段】複数の走査光学系のそれぞれには、偏向器５と被走査面１０との光路中に光路曲折手段が配置され、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器５の近くに配置された光路曲折手段は、１の走査光学系においては結像光学系と被走査面１０との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されている。【選択図】図２
2005173035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査光学系を備えた光走査装置であって、
上記走査光学系のそれぞれは、光源と、当該光源からの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器と、当該光源からの光束をカップリングするカップリングレンズと、当該カップリングレンズからの光束を上記偏向器に導くシリンドリカルレンズと、上記偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光するための複数の光学素子からなる結像光学系とを有してなり、
上記偏向器は、上記複数の走査光学系で共通であり、
上記複数の走査光学系のそれぞれには、上記偏向器と上記被走査面との光路中に光路曲折手段が配置され、
上記走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、１の走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の走査光学系のうち少なくとも１の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第２光路曲折手段を備え、
走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、上記第２光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されている請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
複数の光源から偏向器への複数の入射光束は、互いに偏向回転面内で開き角を有し、
走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も上記偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が他の走査光学系より大きい走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されている請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
第２光路曲折手段はミラーまたはプリズムである請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項５】
光路曲折手段はミラーまたはプリズムである請求項１乃至４のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
光書込装置から像担持体に光書込みを行い、電子写真法により、この像担持体上に静電潜像を形成する装置であって、
上記光書込装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置である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、デジタルカラー複写機、カラーレーザプリンタなどの光走査装置、及び、これを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー画像形成装置の高速化に伴い、例えば、４つの感光体ドラムを記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体ドラムに対応した複数の走査光学系で同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）などの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化し、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写してカラー画像を得る、いわゆる４ドラムタンデム式のデジタルカラー複写機やカラーレーザプリンタなどが実用化されている。
【０００３】
４ドラムタンデム方式は、１ドラム方式に対してカラー画像をモノクロと同じ速度で出力することができるため、高速プリントに有利である。
また、上記複数の走査光学系で偏向手段を共有することでコストダウンに有利である。
さらに、走査光学系と被走査面の間に折り返しミラーを配置することで、小型化を図ることもできる。ここで、折り返しミラーの配置形態として、たとえば、２枚の走査レンズを通過した後に配置する場合と、２枚の走査レンズの光路中に配置する場合とがある。  しかしながら、光束の結像性能（光学特性）は、２枚の走査レンズを通過した後に折り返しミラーで折り返す構成に比べて、２枚の走査レンズの間に折り返しミラーを配置した構成では劣化する（たとえば、特許文献１参照。）。
また、光源と偏向手段の間にミラーを配置した構成もあるが、この構成での光束の結像性能は、光源と偏向手段の間にミラーを配置しない構成に比べて若干劣化する（たとえば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−１９６２７１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、複数の光学素子からなる走査光学系の上記複数の光学素子間に折り返しミラーもしくはプリズムなどの光路曲折手段を効果的に用いることにより、装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、小型化を実現することができる光走査装置及び画像形成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】
請求項１記載の発明は、複数の走査光学系のそれぞれには、偏向器と被走査面との光路中に光路曲折手段が配置され、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、１の走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の走査光学系のうち少なくとも１の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第２光路曲折手段を備え、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、第２光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、複数の光源から偏向器への複数の入射光束は、互いに偏向回転面内で開き角を有し、走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が他の走査光学系より大きい走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、第２光路曲折手段はミラーまたはプリズムであることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、光路曲折手段はミラーまたはプリズムであることを特徴とする。
【００１０】
請求項６記載の発明は、光書込装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散し、装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を実現することができる光走査装置を得ることができる。また、この光走査装置を用いることで良好が画像を形成することができる画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明にかかる光走査装置及び画像形成装置の実施の形態について説明する。
【００１３】
先ず、本発明にかかる光走査装置について説明する。
図１は、本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。ここでは、２つの走査光学系Ａ，Ｂを備えたマルチビーム走査光学系を例として示しているが、本発明にかかる光走査装置が備える走査光学系の数は、２に限定するものではなく３以上でもよい。
符号１ａと１ｂは光源である半導体レーザ、５は半導体レーザ１ａと１ｂからの光束を偏向する偏向反射面を備えた偏向器であるポリゴンミラー、２ａと２ｂはそれぞれ半導体レーザ１ａと１ｂからの光束を以降の光学系にカップリングするカップリングレンズ、３ａと３ｂはそれぞれカップリングレンズ２ａと２ｂからの光束をポリゴンミラー５に導くシリンドリカルレンズ、４ａと４ｂは仮想ミラー、６は平行平板である防音ガラス、１０は被走査面である感光体の表面、７と８はポリゴンミラー５からの光束を被走査面１０に集光する走査結像光学系を構成する光学素子であるところの第１走査レンズと第２走査レンズ、９は防塵ガラス、を示している。
ここで、被走査面１０上を光束が走査する方向を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。
【００１４】
防音ガラス６は、ポリゴンミラー５と走査結像光学系との間（図１の例ではポリゴンミラー５と第１走査レンズ７との間）のポリゴンミラー５に対するレーザ光束の入出射光路中に配設されている。より具体的には、防音ガラス６は、ポリゴンミラー５とこれを回転駆動するモータを収納するためのケースに設けられた窓孔に配置されている。防音ガラス６は、ポリゴンミラー５による騒音を防止するために配備する。
【００１５】
防塵ガラス９は、プラスチックケースなどに収納されて密封された光走査装置内に埃が入り込むのを防ぐために、上記プラスチックケースの出射窓に配備する。
【００１６】
光走査装置による光走査について、走査光学系ごとに説明する。
先ず、走査光学系Ａについて説明する。
半導体レーザ１ａは、画像信号に基づき変調駆動され発散光束を射出する。半導体レーザ１ａから射出された発散光束は、カップリングレンズ２ａにより、以後の光学系に適したビーム形態にカップリングされる。なお、カップリングされた各光束は、同じビーム形態の平行ビームである。
カップリングレンズ２ａを通過した光束は、シリンドリカルレンズ３ａを通過し，仮想ミラー４ａにより反射され、上記シリンドリカルレンズ３ａにより副走査方向にのみ収束されて、ポリゴンミラー５の偏向反射面近傍にて主走査方向の線像として結像する。
ポリゴンミラー５は、図示しないモータにより略等速に図１において紙面と平行な面で時計回りに回転していて、入射光束を等角速度的に偏向する。
半導体レーザ１ａから射出されてポリゴンミラー５で偏向された光束は、防音ガラス６，第１走査レンズ７，第２走査レンズ８を通過し、第１走査レンズ７と第２走査レンズ８の作用により集束性の光束となって被走査面１０上に集光されてビームスポットとして結像し、また、第１走査レンズ７と第２走査レンズ８が有するｆθ機能によって、略等速的に被走査面１０上を図１の紙面上側から下側に向かって光走査される。
【００１７】
走査光学系Ｂにおいても同様に、半導体レーザ１ｂから射出された光束は、カップリングレンズ２ｂ，シリンドリカルレンズ３ｂ，仮想ミラー４ｂ，ポリゴンミラー５，防音ガラス６，第１走査レンズ７，第２走査レンズ８を通過して被走査面１０上に集光されビームスポットとして結像し、略等速的に被走査面１０上を光走査される。
【００１８】
光走査装置を構成する２つの走査光学系Ａ，Ｂは、副走査方向にある任意の間隔を有して配置されている。ここで、任意の間隔とは画素密度によって決定される間隔である。したがって、被走査面１０上には、副走査方向に距離を有した２本の平行な走査ラインが同時に形成される。
【００１９】
２つの走査光学系Ａ，Ｂは、半導体レーザ１ａからポリゴンミラー５への入射光束と半導体レーザ１ｂからポリゴンミラー５への入射光束（以下、「１組の入射光束」という）が、互いに偏向回転面内で開き角を有するように配設されている。図１は、１組の入射光束のうち、半導体レーザ１ｂから射出された光束の方が、半導体レーザ１ａから射出された光束に比べて偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角（偏向反射面への入射方向と偏向反射面の法線方向とがなす角度）が大きいことを示している。
【００２０】
以下、本発明にかかる光走査装置の構成について、光学系データを挙げながら具体的に説明する。
【実施例】
【００２１】
１）半導体レーザ１ａ
光源波長：６５５ｎｍ
偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角：３７．２７５ｄｅｇｒｅｅ
２）半導体レーザ１ｂ
光源波長：６５５ｎｍ
偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角：２８．２２５ｄｅｇｒｅｅ
３）カップリングレンズ２
焦点距離：２７ｍｍ
カップリング作用：コリメート作用
４）ポリゴンミラー５
偏向反射面数：６
内接円半径：１８ｍｍ
５）防音ガラス６
屈折率：１．５１４
厚さ：１．９ｍｍ
偏向回転面内の主走査方向の傾き：１６ｄｅｇｒｅｅ
偏向回転面内の副走査方向の傾き：１．３ｄｅｇｒｅｅ
６）防塵ガラス９
屈折率：１．５１４
厚さ：１．９ｍｍ
【００２２】
次に、ポリゴンミラー５以降のレンズデータを以下に示す。
【００２３】
第１走査レンズ７の第１面と第２走査レンズ８の両面は、主走査方向の面形状が非円弧形状である。各面の光軸方向のデプスＸは、以下の式で表現される。
Ｘ＝（Ｙ^２／Ｒｍ）／[１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝]
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４
＋Ａ５・Ｙ＾５＋Ａ６・Ｙ＾６＋・・・                          （式１）
ここで、Ｙは光軸からの主走査方向の距離、Ｒｍは曲率半径、Ｋは円錐常数、Ａｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）を高次の係数である。式１において、奇数次の係数Ａ１，Ａ３，Ａ５，・・・にゼロ以外の数値を代入した場合には、主走査方向に非対称形状を有する。なお、以下に説明する実施例では偶数次のみを用いており、主走査方向に対称系である。
【００２４】
また、Ｙを変数とする偏向方向に直行する面内の曲率半径（副走査曲率半径）をＣｓ（Ｙ）とすると、Ｃｓ（Ｙ）は以下の式で表現される。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ＾２＋Ｂ３・Ｙ＾３
＋Ｂ４・Ｙ＾４＋Ｂ５・Ｙ＾５＋・・・                    （式２）
ここで、Ｒｓ（０）は光軸位置での副走査方向の曲率半径、Ｂｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）は高次の係数である。式２において、奇数次の係数Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５，・・・にゼロ以外の数値を代入した場合、副走査方向の曲率半径が主走査方向に非対称となる。
【００２５】
一方、第１走査レンズ７の第２面は共軸非球面であり、光軸方向のデプスＸは以下の式で表現される。
Ｘ＝（Ｙ＾２／Ｒ）／[１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝]＋
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４
＋Ａ５・Ｙ＾５＋Ａ６・Ｙ＾６＋・・・                           （式３）
ここで、Ｒは光軸における近軸曲率半径，Ｙは光軸からの主走査方向の距離，Ｋは円錐常数，Ａｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）は高次の係数、である。
【００２６】
第１走査レンズ７の第１面の光学系データは以下の通りである。
Ｒｍ  ＝−２７９．９
Ｒｓ  ＝−６１.０
Ｋ    ＝−２．９０００００Ｅ＋０１
Ａ４  ＝  １．７５５７６５Ｅ−０７
Ａ６  ＝−５．４９１７８９Ｅ−１１
Ａ８  ＝  １．０８７７００Ｅ−１４
Ａ１０＝−３．１８３２４５Ｅ−１９
Ａ１２＝−２．６３５２７６Ｅ−２４
Ｂ１  ＝−２．０６６３４７Ｅ−０６
Ｂ２  ＝  ５．７２７７３７Ｅ−０６
Ｂ３  ＝  ３．１５２２０１Ｅ−０８
Ｂ４  ＝  ２．２８０２４１Ｅ−０９
Ｂ５  ＝−３．７２９８５２Ｅ−１１
Ｂ６  ＝−３．２８３２７４Ｅ−１２
Ｂ７  ＝  １．７６５５９０Ｅ−１４
Ｂ８  ＝  １．３７２９９５Ｅ−１５
Ｂ９  ＝−２．８８９７２２Ｅ−１８
Ｂ１０＝−１．９８４５３１Ｅ−１９
【００２７】
第１走査レンズ７の第２面の光学系データは以下の通りである。
Ｒ    ＝−８３．６
Ｋ    ＝−０．５４９１５７
Ａ４  ＝  ２．７４８４４６Ｅ−０７
Ａ６  ＝−４．５０２３４６Ｅ−１２
Ａ８  ＝−７．３６６４５５Ｅ−１５
Ａ１０＝  １．８０３００３Ｅ−１８
Ａ１２＝  ２．７２７９００Ｅ−２３
【００２８】
第２走査レンズ８の第１面の光学系データは以下の通りである。
Ｒｍ  ＝  ６９５０
Ｒｓ  ＝  １１０．９
Ｋ    ＝  ０．００００００Ｅ＋００
Ａ４  ＝  １．５４９６４８Ｅ−０８
Ａ６  ＝  １．２９２７４１Ｅ−１４
Ａ８  ＝−８．８１１４４６Ｅ−１８
Ａ１０＝−９．１８２３１２Ｅ−２２
Ｂ１  ＝−９．５９３５１０Ｅ−０７
Ｂ２  ＝−２．１３５３２２Ｅ−０７
Ｂ３  ＝−８．０７９５４９Ｅ−１２
Ｂ４  ＝  ２．３９０６０９Ｅ−１２
Ｂ５  ＝  ２．８８１３９６Ｅ−１４
Ｂ６  ＝  ３．６９３７７５Ｅ−１５
Ｂ７  ＝−３．２５８７５４Ｅ−１８
Ｂ８  ＝  １．８１４４８７Ｅ−２０
Ｂ９  ＝  ８．７２２０８５Ｅ−２３
Ｂ１０＝−１．３４０８０７Ｅ−２３
【００２９】
第２走査レンズ８の第２面の光学系データは以下の通りである。
Ｒｍ  ＝  ７６６
Ｒｓ  ＝−６８．２２
Ｋ    ＝  ０．００００００Ｅ＋００
Ａ４  ＝−１．１５０３９６Ｅ−０７
Ａ６  ＝  １．０９６９２６Ｅ−１１
Ａ８  ＝−６．５４２１３５Ｅ−１６
Ａ１０＝  １．９８４３８１Ｅ−２０
Ａ１２＝−２．４１１５１２Ｅ−２５
Ｂ２  ＝  ３．６４４０７９Ｅ−０７
Ｂ４  ＝−４．８４７０５１Ｅ−１３
Ｂ６  ＝−１．６６６１５９Ｅ−１６
Ｂ８  ＝  ４．５３４８５９Ｅ−１９
Ｂ１０＝−２．８１９３１９Ｅ−２３
【００３０】
なお、使用波長における走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。
【００３１】
次に、光学配置に関する光学系データを示す。
偏向反射面から第１走査レンズ７の第１面までの距離ｄ１＝６４ｍｍ
第１走査レンズ７の中心肉厚ｄ２＝２２．６ｍｍ
第１走査レンズ７の第２面から第２走査レンズ８の第１面までの距離ｄ３＝７５．９ｍｍ
第２走査レンズ８の中心肉厚ｄ４＝４．９ｍｍ
第２走査レンズ８の第２面から被走査面までの距離ｄ５＝１５８．7ｍｍ
【００３２】
以下に再周辺と中央像高での副走査方向のＦナンバーを示す。
像高＝  １５０ｍｍ：４１．５
像高＝      ０ｍｍ：４０．４
像高＝−１５０ｍｍ：４１．０
【００３３】
走査光学系Ａ，Ｂのそれぞれには、ポリゴンミラー５と被走査面１０との光路中に光路曲折手段が配置されている。
図２は、偏向反射面で反射されて被走査面に向かう光束の光路を説明するための、図１に示した光走査装置の偏向器以降の副走査断面図である。
走査光学系Ａには、光路曲折手段としての反射ミラー１１ａ，１１ａ′，１１ａ′′がこの順序でポリゴンミラー５から被走査面１０に向かう光路中に配置されている。
走査光学系Ｂには、光路曲折手段としての反射ミラー１１ｂ，１１ｂ′，１１ｂ′′がこの順序でポリゴンミラー５から被走査面１０に向かう光路中に配置されている。
【００３４】
走査光学系Ａに配置された光路曲折手段のうち、光路上において最もポリゴンミラー５の近くに配置された光路曲折手段は、反射ミラー１１ａである。一方、走査光学系Ｂに配置された光路曲折手段のうち、光路上において最もポリゴンミラー５の近くに配置された光路曲折手段は、反射ミラー１１ｂである。
反射ミラー１１ａは、結像光学系と被走査面との光路中、つまり、結像光学系を構成する光学素子である第２走査レンズ８ａと被走査面１０の光路中に配置されている。つまり、半導体レーザ１ａから出射されてポリゴンミラー５で偏向された光束ａは、第１走査レンズ７ａと第２走査レンズ８ａを通過した後に、反射ミラー１１ａで折り返されて被走査面１０上に結像する。
一方、反射ミラー１１ｂは、結像光学系の光路中、つまり、結像光学系を構成する光学素子である第１走査レンズ７ｂと第２走査レンズ８ｂとの間の光路中に配置されている。つまり、半導体レーザ１ｂから出射されてポリゴンミラー５で偏向された光束ｂは、第１走査レンズ７ｂを通過した後に反射ミラー１１ｂで折り返され、第２走査レンズ８ｂを通過して被走査面１０上に結像する。
【００３５】
特許文献１に示されているように、２枚の走査レンズに対する反射ミラーの配置は、これらの光学素子を通過する光束の結像性能に影響する。すなわち、２枚の走査レンズ間の光路中にミラーを配置して構成した結像光学系を通過する光束の結像性能は、２枚の走査レンズを通過した後にミラーで折り返されるように構成した結像光学系を通過する光束の結像性能に比べて劣化する。つまり、図２に示した例では、走査光学系Ｂで走査される光束ｂの結像性能は、走査光学系Ａで走査される光束ａの結像性能に比べて劣化することになる。たとえば、反射ミラーの面精度が１００ｍＲの場合の像高０での主走査方向像面湾曲変動量は、反射ミラー１１ａで０．３０８ｍｍ、反射ミラー１１ｂで０．６５７ｍｍである。ただし、光束ａ，ｂのうち結像性能の悪い光束ａが反射ミラー１１ａを通過するように光走査装置を構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
以上説明したように、本発明にかかる光走査装置は、複数の走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段が、１の走査光学系においては偏向器と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されていることを特徴とする。このように光走査装置を構成することで、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散することができるため、光走査装置全体としての結像性能の劣化を最小に抑えることができる。
【００３７】
なお、図２には、走査光学系Ａ，Ｂに、光路曲折手段として３つの反射ミラーが配置された例を示しているが、各走査光学系に配置される光路曲折手段の数は、少なくとも１であればよく、また各走査光学系で同数とする必要はない。ここで、走査光学系に配置された光路曲折手段が１つの場合、走査光学系に配置された１つの光路曲折手段が「走査光学系のそれぞれに配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段」に相当する。
また、光路曲折手段として、ミラーに代えてプリズムを用いるようにしてもよい。
【００３８】
次に、光束の結像性能の劣化を走査光学系間でバランスよく分散することができる光走査装置の構成について、偏向反射面への平均入射角と結像性能との関係を考慮した場合を例に説明する。
図１において、偏向回転面内におけるポリゴンミラー５の偏向反射面への平均入射角は、光束ａが２８．２２５ｄｅｇｒｅｅ、光束ｂが３７．２７５ｄｅｇｒｅｅである。すなわち、偏向反射面への平均入射角は、走査光学系Ｂの方が走査光学系Ａより大きい。
図４は、光走査装置の像面湾曲を示す線図であり、（ａ）は走査光学系Ａ，（ｂ）は走査光学系Ｂに関するものであり、実線は副走査方向、点線は主走査方向について示している。図４は、（ｂ）に示す走査光学系Ｂの光束が（ａ）に示す走査光学系Ａの光束に比べて収差量が大きいことを示している。
【００３９】
この場合、光路上において最もポリゴンミラー５の近くに配置された反射ミラーは、走査光学系Ｂにおいては結像光学系と被走査面１０との光路中に配置して、走査光学系Ａにおいては結像光学系の光路中に配置するように光走査装置を構成（図２において、折り返しミラー１１ａ，１１ｂの配置位置を入れ替えた構成）するとよい。
このように構成すれば、前述の２枚の走査レンズと反射ミラーとの配置関係により、ポリゴンミラー５で偏向されて被走査面１０に向かう光束の結像性能は、走査光学系Ａの方が走査光学系Ｂより劣化する。
【００４０】
したがって、偏向反射面への平均入射角が小さく収差量の小さい走査光学系Ａの光束の結像性能は、偏向器以降では走査光学系Ｂの光束より劣化するため、結像性能の劣化を走査光学系間でバランス良く分散することができ、光走査装置全体として結像性能の劣化を最小に抑えることができる。
つまり、複数の走査光学系に配置された光路曲折手段のうち光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、偏向回転面内における偏向反射面への平均入射角が他の走査光学系より大きい走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置され、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置されるように構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えることができる。
【００４１】
次に、本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態と異なる点を中心に説明する。
本実施の形態は、光走査装置を構成する複数の走査光学系のうち、少なくとも１の走査光学系は、光源と偏向器との光路中に第２光路曲折手段を備えている点が、先に説明した実施の形態と異なる。ここで、第２光路曲折手段には、ミラーの他、プリズムを用いてもよい。
【００４２】
図３は、本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。走査光学系Ａは、半導体レーザ１ａとポリゴンミラー５との光路中に第２光路曲折手段である折り返しミラー１２を備えている。半導体レーザ１ａから射出された光束ａは、カップリングレンズ２ａ、シリンドリカルレンズ３ａを通過した後に折り返しミラー１２で折り曲げられてポリゴンミラー５に入射する。
【００４３】
ポリゴンミラー５に入射する光束ａ，ｂの結像性能は、折り返しミラー１２の面精度を考慮すると、折り返しミラー１２を通過している分だけ、光束ａの方が光束ｂより若干劣化する。一方、前述の２枚の走査レンズと反射ミラーとの配置関係により、ポリゴンミラー５で偏向されて被走査面１０に向かう光束の結像性能は、走査光学系Ｂの方が、走査光学系Ａよりも劣化する。すなわち、ポリゴンミラー５に入射する光束の結像性能は、走査光学系Ａの方が走査光学系Ｂよりも劣化し、ポリゴンミラー５で偏向されて被走査面に向かう光束の結像性能は、走査光学系Ｂの方が走査光学系Ａよりも劣化することになる。
このように、光路曲折手段と第２光路曲折手段による結像性能の劣化を考慮した上で光走査装置を構成することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。
【００４４】
以上説明したように、光路上において最も偏向器の近くに配置された光路曲折手段は、第２光路曲折手段を備えた走査光学系においては結像光学系と被走査面との光路中に配置して、他の走査光学系においては結像光学系の光路中に配置することで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ、光走査装置の小型化を図ることができる。
【００４５】
次に、本発明にかかる画像形成装置について説明する。
図５は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。この画像形成装置は、レーザプリンタである。
レーザプリンタ１００は、光走査装置１１７の他、光走査装置１１７によって露光され静電潜像が形成される潜像担持体１１１として円筒状に形成された光導電性の感光体、静電潜像をトナーで顕像化する現像手段、顕像化されたトナー像を記録紙に転写する転写手段などの、電子写真プロセスを実行する手段を有してなる。
【００４６】
潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５などの電子写真法（プロセス）にしたがうプロセス部材が順に配設されている。
なお、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。
【００４７】
光走査装置１１７は、像担持体に光書込を行う光書込装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行するもので、帯電ローラ１１２で均一に帯電された潜像担持体１１１の表面を走査して、静電潜像を形成する。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置１１３により反転現像され、像担持体１１１上にトナー画像が形成される。
【００４８】
転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、レーザプリンタ１００本体に脱着可能であり、図示のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部をレジストローラ１１９に捕らえられる。レジストローラ１１９は、像担持体１１１上のトナー画像が転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙Ｐを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写部においてトナー像と重ね合わせられ転写ローラ１１４の作用により、トナー画像を静電転写される。
【００４９】
トナー画像を転写された転写紙Ｐは定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像を定着され、搬送路１２１を通り、排紙ローラ１２２によりトレイ１２３上に排出される。
トナー画像が転写された後の像担持体１１１の表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
【００５０】
光走査装置１１７として、先に説明した本発明にかかる光走査装置を用いることで、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を図ることができるため、光束の結像性能の劣化が最小に抑えられ、良好な画像を形成することができる。
【００５１】
なお、以上説明した画像形成プロセスは、単色の画像形成におけるプロセスを想定して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数色の画像を重ねて形成するカラー画像形成装置に適用することも可能である。その場合、光書込ユニットを複数色で共用する画像形成装置に適用することができる。すなわち、一つの光書込ユニットと像担持体を有し、一色ごとの画像信号で光書き込みを行って対応する色のトナーで現像し、これを転写紙に転写し、次に、別の色の画像信号で光書き込みを行って対応する色のトナーで現像し、これを上記転写紙に転写する、というように、色ごとに画像形成を実行して１枚の転写紙に重ねて転写する方式の画像形成装置である。
【００５２】
また、前記光書込ユニットは、これを露光ユニットとして各色毎に配置した、いわゆるタンデム型の画像形成装置に適用することもできる。すなわち、色ごとに対応した複数の光書込ユニットと像担持体を有し、各色の画像信号で対応する光書込ユニットで対応する像担持体に画像を書き込み、対応する色のトナーで現像し、各色のトナー像を１枚の転写紙に重ねて転写するように構成する。タンデム型の画像形成装置によれば、画像の光束書込み、高速画像形成に有利である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、デジタルカラー複写機、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に適用することができ、光走査装置全体として光束の結像性能の劣化を最小に抑えつつ小型化を図ることができる。したがって、本発明にかかる光走査装置を露光プロセス手段として用いた画像形成装置は、光束の結像性能の劣化が最小に抑えられて良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。
【図２】偏向反射面で反射されて被走査面に向かう光束の光路を説明するための、図１に示した光走査装置の偏向器以降の副走査断面図である。
【図３】本発明にかかる光走査装置の別の実施の形態を示す偏向回転面に平行な面内に展開した光学配置図である。
【図４】図１に示した光走査装置を構成する各走査光学系にかかる像面湾曲を示す線図であり、（ａ）は平均入射角が２８．２２５ｄｅｇｒｅｅの走査光学系Ａ、（ｂ）は平均入射角が３７．２７５ｄｅｇｒｅｅの走査光学系Ｂ、について示す。
【図５】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を示す中央断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ａ，１ｂ      光源（半導体レーザ）
２ａ，２ｂ      カップリングレンズ
３ａ，３ｂ      シリンドリカルレンズ
４ａ，４ｂ      仮想ミラー
５              偏向器（ポリゴンミラー）
６              平行平板（防音ガラス）
７              第１走査レンズ
８              第２走査レンズ
９              防塵ガラス
１０            被走査面
１１ａ，１１ｂ  光路曲折手段
１２            第２光路曲折手段
【図１】
2005173035.tif 000003
【図２】
2005173035.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005173035.tif 000006
【図５】
2005173035.tif 000007