(57)【要約】    【課題】  装置全体の小型化を図りつつ、フレア光を低減することによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、高精細な画像を得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得ること。    【解決手段】  複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上を走査する際、複数の光束は光偏向器の回転軸に垂直な平面に対し有限の角度を持って入射しており、結像光学系の光路中に光偏向器に対して結像光学系の光学面で反射した後に被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配しており、各パラメータを設定したとき、以下の各条件式を、０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２、Ｈ＞１（ｍｍ）＋（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθを満足すること。【選択図】    図１
2009271384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、前記同一の光偏向器にて偏向走査された複数の光束を結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上へ結像させる光走査装置において、
前記複数の光束は、副走査断面内において、前記光偏向器の偏向面に対し斜入射しており、
前記結像光学系の光路中に前記光偏向器に対し対向側の結像光学系の光学面で反射した後に前記被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配しており、
前記複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における前記光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）、前記光偏向器の回転中心から前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点までの距離をＴ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記光偏向器を回転保持するロータの上面までの距離をＨ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記被走査面までの光路長をＬ（ｍｍ）とするとき、
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２
Ｈ＞１（ｍｍ）＋（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθ
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、前記同一の光偏向器にて偏向走査した複数の光束を結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上を結像させる光走査装置において、
前記複数の光束は、副走査断面内において、前記光偏向器の偏向面に対し斜入射しており、
前記結像光学系の光路中に光偏向器に対し対向側の結像光学系の光学面で反射した後に被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配しており、
前記複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における前記光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）、前記光偏向器の回転中心から前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点までの距離をＴ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記光偏向器を回転保持するロータの上面までの距離をＨ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記被走査面までの光路長をＬ（ｍｍ）、前記ロータの半径をＲ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面の副走査方向の幅をＷ（ｍｍ）とするとき、
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２
Ｗ／２＜Ｈ＜（２Ｄ＋Ｔ−Ｒ）ｔａｎθ
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の副走査方向の屈折力をφ１sとするとき、
｜φ１ｓ｜＜０．００１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一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画像形成装置。
【請求項５】
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４に記載の画像形成装置。
【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、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）の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）等の光走査装置においては画像信号に応じて光源手段から放射した光束を光変調している。そして光変調された光束を例えばポリゴンミラーから成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集束させ光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
図１０は従来の光走査装置の要部概略図である。
【０００４】
同図において光源手段１から放射した発散光束はコリメータレンズ２により平行光束となり、絞り３によって該光束を制限してシリンドリカルレンズに入射する。シリンドリカルレンズ４に入射した平行光束のうち主走査面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査面内においては集束してポリゴンミラーから成る光偏向器５の偏向面（反射面）９５ａに線像として結像する。光偏向器５の偏向面９５ａで偏向走査された光束はｆθ特性を有する結像光学素子（ｆθレンズ）６を介して被走査面８に導光される。そして光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって被走査面８上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査している。
【０００５】
カラー画像形成装置に用いる光走査装置は、光源手段を複数有し、該複数の光源手段から放射した複数の光束を、単一または複数の光偏向器の偏向面に入射させる。このとき入射する複数の光束は偏向面および光偏向器の光軸を含み偏向面に直交する面に対し、それぞれ有限の角度で入射している。そして偏向面で偏向走査された複数の光束は、単一または複数の結像光学素子（結像レンズ）を介した後、ミラー等により分離され、それぞれ異なる複数の被走査面(感光ドラム面）上を複数の光スポットで光走査している。
【０００６】
従来より光走査装置及びそれを用いた画像形成装置では、光走査装置内の光学素子の表面やメカ部材等で反射されたフレア光(表面反射光）により、画像の縦スジや二重画像といった画像品位の低下が問題となっている。
【０００７】
特に、近年では、結像レンズやシリンドリカルレンズ等のプラスチック化に伴い反射防止コートを行っていないレンズが主流となっており、レンズ表面からのフレア光が非常に多い。また光走査装置のコンパクト化に伴い光学素子を支持する筐体と光路とのスペースが近接するため、筐体、絞り、光偏向器の非鏡面部等のメカ部材からのフレア光も増加している。
【０００８】
特に４本の感光体を用いて各々に光走査装置を配置して光束により潜像を形成し、Ｙ(イエロー)、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色の画像を各々対応する感光体面上に形成する、タンデム型カラー画像形成装置では、以下に示す問題がある。
【０００９】
つまりカラー画像形成装置では装置全体の小型化を目的として共通の光偏向器により対向方向に光束を走査させる光走査装置が用いられており、装置内で発生したフレア光が対向する被走査面に入射し画像の縦スジや色味のずれを引き起こすという問題がある。
【００１０】
このようなフレア光を低減させる光走査装置は従来より種々と提案されている(特許文献１，２，３参照）。
【００１１】
特許文献１においては、メカ部材によるフレア光の遮光を開示している。特許文献２においては、光学素子の偏心によるフレア光の分離を開示している。特許文献３においては、フレア光を画像有効域外へ導く光学設計を開示している。
【特許文献１】特開平１０−１４８７８１号公報
【特許文献２】特開平７−２３００５１号公報
【特許文献３】特開２００１−３０５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１におけるメカ部材によるフレア光の遮光は、メカ部材の配置精度が厳しく場合によっては画像書き込み光束を遮ってしまう恐れがあることが問題となっている。特許文献２における光学素子の偏心によるフレア光の分離は、偏心により光学系の収差が悪化し、走査線湾曲やスポット形状の回転を引き起こすことが問題となっている。特許文献３におけるフレア光を画像有効域外へ導く光学設計は、光学系の設計自由度を低減させ構成が複雑となることが問題となっている。
【００１３】
また共通の光偏向器に対して対向方向に光束を走査する光走査装置においては、副走査方向に有限の角度を持って偏向面に光束を入射させることで（所謂、副走査斜入射系）、薄肉のポリゴンミラー（光偏向器）のままで複数の光束の光走査を可能としている。
【００１４】
このような構成の光走査装置においては、光偏向器に対して対向配置した２組の結像光学系Ａ，Ｂのうち、一方の結像光学系Ａで発生したフレア光が他方の結像光学系Ｂに到達する場合があった。しかしながら、結像光学系Ａで発生したフレア光は、結像光学系Ｂの走査光束（実走査光束）とは副走査方向に離間するため、副走査方向にフレア光を遮光する遮光板（遮光部材）を設けることによって比較的容易に遮光することができる。
【００１５】
しかしながら、副走査斜入射系を用いた光走査装置において、更なる小型化を図るために結像レンズを光偏向器に近接させて構成している。このような構成の場合、光偏向器を駆動するモータ部を構成するロータの天面(上面）で新たなフレア光が発生してくる。そのため、上述した従来の対策では、上記フレア光を遮光するには困難であった。
【００１６】
本発明は装置全体の小型化を図りつつ、フレア光を低減することによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、高精細な画像を得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の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１の発明の光走査装置は、
複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、前記同一の光偏向器にて偏向走査された複数の光束を結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上へ結像させる光走査装置において、
前記複数の光束は、副走査断面内において、前記光偏向器の偏向面に対し斜入射しており、
前記結像光学系の光路中に前記光偏向器に対し対向側の結像光学系の光学面で反射した後に前記被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配しており、
前記複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における前記光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）、前記光偏向器の回転中心から前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点までの距離をＴ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記光偏向器を回転保持するロータの上面までの距離をＨ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記被走査面までの光路長をＬ（ｍｍ）とするとき、
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２
Ｈ＞１（ｍｍ）＋（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項２の発明の光走査装置は、
複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、前記同一の光偏向器にて偏向走査した複数の光束を結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上を結像させる光走査装置において、
前記複数の光束は、副走査断面内において、前記光偏向器の偏向面に対し斜入射しており、
前記結像光学系の光路中に光偏向器に対し対向側の結像光学系の光学面で反射した後に被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配しており、
前記複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における前記光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）、前記光偏向器の回転中心から前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点までの距離をＴ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記光偏向器を回転保持するロータの上面までの距離をＨ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記被走査面までの光路長をＬ（ｍｍ）、前記ロータの半径をＲ（ｍｍ）、前記光偏向器の偏向面の副走査方向の幅をＷ（ｍｍ）とするとき、
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２
Ｗ／２＜Ｈ＜（２Ｄ＋Ｔ−Ｒ）ｔａｎθ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００１９】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、前記光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の副走査方向の屈折力をφ１sとするとき、
｜φ１ｓ｜＜０．００１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２０】
請求項４の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至３の何れか一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。
【００２１】
請求項５の発明は請求項４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】
【００２２】
本発明によれば装置全体の小型化を図りつつ、フレア光を低減することによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、高精細な画像を得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】
【００２３】
本発明の光走査装置は、複数の光源手段から放射された複数の光束を同一の光偏向器の複数の偏向面で各々偏向走査し、同一の光偏向器にて偏向走査された複数の光束を結像光学系を介して各々互いに異なる複数の被走査面上へ結像させている。
【００２４】
複数の光束は、副走査断面内において、光偏向器の偏向面に対し斜入射している。また結像光学系の光路中に光偏向器に対し対向側の結像光学系の光学面で反射した後に前記被走査面に入射するフレア光を遮光する遮光部材を配している。
【００２５】
このとき複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）、光偏向器の回転中心から光偏向器の偏向面での光束の偏向点までの距離をＴ（ｍｍ）とする。さらに光偏向器の偏向面での光束の偏向点から結像光学系を構成する複数の結像光学素子のうち、光偏向器側に最も近くに配設された結像光学素子の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）とする。さらに光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記光偏向器を回転保持するロータの上面までの距離をＨ（ｍｍ）、光偏向器の偏向面での光束の偏向点から前記被走査面までの光路長をＬ（ｍｍ）とするとき、
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２・・・(1)
Ｈ＞１（ｍｍ）＋（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθ・・・(2)
なる条件を満足させている。
【００２６】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明の光走査装置の実施例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図２は本発明の光走査装置の実施例1の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００２８】
尚、以下の説明において、副走査方向（Ｚ方向）とは、偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは、副走査方向（偏向手段の回転軸と平行な方向）を法線とする断面である。主走査方向（Ｙ方向）とは、偏向手段で偏向走査される光束を主走査断面に投射した方向である。副走査断面とは、主走査方向を法線とする断面である。
【００２９】
本実施例の光走査装置は、複数の光源手段からの複数の光束を複数の偏向面を有する同一（単一）の光偏向器（ポリゴンモータ）の異なる偏向面で偏向走査し、それぞれ異なる結像光学系を介して、それぞれ異なる感光ドラム面上を光走査するものである。
【００３０】
図中、Ｍ１、Ｍ２は各々第１、第２のステーション(走査光学系）である。本実施例における第１、第２のステーションＭ１、Ｍ２の構成及び光学的作用は同一のため、以下、第１のステーションＭ１を中心に述べる。そして第２のステーションＭ２の各部材のうち第１のステーションＭ１と同じ部材については括弧を付して示す。そして必要に応じて第２のステーションＭ２の各部材について述べている。
【００３１】
ＳＫ１、ＳＫ２（ＳＫ３、ＳＫ４）は各々第１、第２（第３、第４）のスキャナーである。第１、第２（第３、第４）のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２（ＳＫ３、ＳＫ４）は、各々光源手段１１，１２（１３，１４）と、該光源手段１１，１２（１３，１４）から放射した光束を規制する開口絞り２１，２２（２３，２４）とを有している。さらに入射光束を他の光束に変換するコリメータレンズ３１，３２（３３，３４）と、主走査方向に長い線像として結像させる共用のシリンドリカルレンズ４と、偏向手段としての単一の光偏向器５とを有している。さらに光偏向器５で偏向走査された複数の光束を被走査面８１，８２（８３，８４）上にスポットに形成する結像光学系（結像レンズ系）ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）を有している。
【００３２】
尚、本光走査装置においては副走査断面において入射光束は光偏向器の回転軸に垂直な平面に対し有限の角度を持って斜入射しており、これにより光偏向器以降の後段での各光束の光路分離をし易くしている。
【００３３】
第１、第２（第３、第４）のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２（ＳＫ３、ＳＫ４）の入射光束は偏向点Ｐ上で交差しており副走査断面において偏向面の面法線に対して対称に入射させている。
【００３４】
また、第１(第４）のスキャナーＳＫ１（ＳＫ４）の入射光束は光偏向器５の回転中心を含み主走査方向に平行な平面に対して対称に入射させている。これは第２(第３）のスキャナーＳＫ２（ＳＫ３）も同様である。
【００３５】
第１、第２（第３、第４）の結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）は各々結像光学素子としての第１の結像レンズ６１（６２）と第２の結像レンズ７１、７２（７３、７４）を有している。さらに光偏向器５により偏向走査された複数の光束を対応する被走査面８１，８２（８３，８４）上にスポット状に結像させている。また第１、第２（第３、第４）の結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）は副走査断面内において光偏向器５の偏向面と被走査面８１、８２（８３、８４）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。
【００３６】
また、第１、第２（第３、第４）の結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）はそれぞれ第１の結像レンズ６１（６２）を２つの結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）で共用している。これにより結像レンズの枚数を減らすことによりコンパクト化を図っている。
【００３７】
また、各結像レンズはポリオレフィン系の樹脂材料を用いた射出成形により製作したプラスチックレンズであり、反射防止コート等は行っていない。そのため表面反射光がフレア(不要光）となり問題が発生する。
【００３８】
なお、本実施例の結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）は光偏向器５側に最も近くに配設された第１の結像レンズ６１（６２）は主として主走査方向に正のパワー（屈折力）を有し、副走査方向には略ノンパワー（０）である。第２の結像レンズ７１,７２（７３,７４）は主として副走査に正のパワーを有している。
【００３９】
ここで略ノンパワー（０）とは、以下の条件式(4)を満足することである。つまり結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）を構成する複数の結像レンズのうち、光偏向器５側に最も近くに配設された第１の結像レンズ６１（６２）の副走査方向のパワーをφ１sとするとき、
｜φ１ｓ｜＜０．００１    ・・・(4)
なる条件を満足することである。
【００４０】
本実施例における第1の結像レンズ61（62）の各面の子線曲率半径（ｒ1、ｒ2）および屈折率（ｎ）は以下のとおりである。
【００４１】
Ｒ1＝-1000（ｍｍ）
Ｒ2＝-1000（ｍｍ）
ｎ＝1.52397
尚、本実施例における第１の結像レンズ６１（６２）の副走査方向のパワーφ１s値は、
パワー｜φ１ｓ｜＝9.0Ｅ-7        
である。これは上記条件式(4)を満足している。
【００４２】
尚、「E−X」の表示は「×１０-X」を意味している。
【００４３】
このように２つの結像レンズ系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）で共用している第１の結像レンズ６１（６２）の副走査方向のパワーを略０とすることで共用しているレンズの偏心による照射位置変動等を最小にしている。
【００４４】
８１，８２（８３，８４）は各々被走査面としての感光ドラム面である。１０１、１０２、１０３は各々折り返しミラーである。
【００４５】
本実施例においては第１、第２、第３、第４のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２、ＳＫ３、ＳＫ４が同一の光偏向器５を併用している。かつ第１、第２のスキャナーＳＫ１、ＳＫ２は、光偏向器５の同一の偏向面で、第３、第４のスキャナーＳＫ３、ＳＫ４は光偏向器５の異なる別の同一の偏向面で偏向走査した光束を用いている。
【００４６】
また偏向面への入射光束の光路と、該偏向面で偏向走査され、被走査面上に入射する走査光束（実走査光束）の光路とに挟まれた非有効領域に、ビーム書き出し位置を検知するための単一の書き出し位置検知手段（同期検出用センサー）１０を配している。そして４つの光源手段１１，１２、１３、１４から放射される複数の光束の書き出しタイミングを、同期検出用センサー１０により制御している。また同期検出用センサー１０へ向かう光束（同期検出用光束）を、書き出し位置検知用レンズ（同期検出用レンズ）９を通過させ、前記走査光束とは別光路を辿るように構成している。
【００４７】
先に述べたように本実施例においては光偏向器５の偏向面に対して副走査方向に所定の入射角を有する、所謂副走査斜入射系を採用している。副走査斜入射系はスポットの劣化や走査線湾曲等の問題があるが、本実施例においては第２の結像レンズ７１,７２（７３,７４）を副走査断面内において所定量シフト偏心させることによって補正しており、良好なる光学性能を実現している。
【００４８】
単一の光偏向器の両側に結像光学系をそれぞれ配し、複数の光束を偏向走査する光走査装置の場合、光偏向器５に対して対向する結像光学系間のフレア光(表面反射光）が画像上、問題となる。
【００４９】
ここでフレア光とは、光偏向器に対して対向側の結像レンズ系のレンズ面で反射した光束が被走査面に入射する光のことを言う。
【００５０】
図３は本実施例におけるフレア光の光路を説明する主走査断面図である。図４は図３の副走査断面図である。
【００５１】
図３、図４は各々第１、第２のスキャナＳＫ１、ＳＫ２の第１の結像レンズ６１の入射面で反射したフレア光が対向する第３、第４のスキャナＳＫ３、ＳＫ４に向かう光路を示している。
【００５２】
本実施例においては副走査斜入射系を採用しているため図４に示すようにフレア光Gi1,Gi2は走査光束Ri3、Ri4に対して副走査方向に離間する。そのため副走査方向に遮光する遮光部材としての遮光板201、202を設けることにより、フレア光Gi1,Gi2を容易に遮光することが可能である。
【００５３】
上記遮光板201、202は結像光学系ＳＬ３、ＳＬ４（ＳＬ１、ＳＬ２）の光路中に対向側の結像光学系ＳＬ１、ＳＬ２（ＳＬ３、ＳＬ４）の光学面で反射した後に被走査面８３，８４（８１，８２）に入射するフレア光を遮光している。
【００５４】
なお、フレア光Gi1、Gi2は走査光束Ri3、Ri4と被走査面上では逆方向に走査している。フレア光Gi1,Gi2は被走査面上で画像中心付近で停滞するため、これらのフレア光Gi1,Gi2を遮光できなかった場合、重大な画像不良が発生してしまうことになる。
【００５５】
しかしながら、図４においては光偏向器を駆動するモータ部（不図示）がフレア光に対して未考慮であり、実際には図５に示すようなフレア光Gi2rの光路が存在する。図４に示すフレア光Gi2は実際には光偏向器５を駆動するモータ部を構成するロータ５ａの天面(上面）５ａ１で反射することにより走査光束Ri3、Ri4に近接し、前述した遮光板201、202の間を通過し被走査面（感光ドラム面）８４に到達してしまう。
【００５６】
これら新たなフレア光Gi2rは走査光束Ri3、Ri4に近接しているため新たに遮光板を追加し、遮光することは非常に困難である。本明細中ではこれらのフレア光を以下、「ロータ反射フレア」と呼称することにする。
【００５７】
このロータ反射フレアは装置全体の小型化を目的として結像レンズを光偏向器側に近接させた場合に発生することが多く、画像劣化とダウンサイジングを両立させる障害となっている。
【００５８】
ロータ反射フレアを低減するためには、結像レンズの表面からの反射光がロータ５ａの天面５ａ１にて反射したとしてもフレア光が走査光束に対して遮光可能なほど副走査方向に離間させる必要がある。
【００５９】
そこで本実施例では、以下に示す各条件式(1),(2)を満足させることにより、遮光板201、202によりロータ反射フレアを効率よく遮光している。
【００６０】
図８は本実施例における光偏向器５周辺の拡大断面図である。
【００６１】
ここで第２のスキャナーＳＫ２の第１の結像レンズ６１（第１のスキャナーＳＫ１と共用）の入射面で表面反射したフレア光を考える。
【００６２】
図８において、Ｐは第３、第４のスキャナーＳＫ３、ＳＫ４の軸上偏向点（偏向点）である。
【００６３】
今、光偏向器５の回転中心Ｏから偏向面での光束の偏向点Ｐまでの距離をＴ（ｍｍ）、偏向面での光束の偏向点Ｐから光偏向器５側に最も近くに配設された結像レンズ６１（６２）の入射面までの光路長をＤ（ｍｍ）と設定する。さらに偏向面での光束の偏向点Ｐから光偏向器５を回転保持するロータ５ａの上面５ａ１までの距離をＨ（ｍｍ）、複数の光束のうち、１つの光束の偏向面への副走査断面内における光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角をθ（度）と設定する。
【００６４】
第２のスキャナーＳＫ２からのフレア光Gi2rと第３のスキャナーＳＫ３の走査光束Ri3が最も近接する。これらの光束の第３のスキャナーＳＫ３の第１の結像レンズ６２上での副走査方向の離間量をΔとすると次式で与えられる。
【００６５】
Δ＝２Ｈ−２（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθ
一般にこの離間量Δが２ｍｍ以上あれば容易に遮光板にてロータ反射フレアの遮光が可能なことから次式の条件式(2)を得ることができる。
【００６６】
Ｈ＞１（ｍｍ）＋（２Ｄ＋Ｔ）ｔａｎθ・・・(2)
条件式(2)を外れるとロータ反射フレアを遮光板により遮光することが困難となり、この結果、フレア光による黒スジ等が発生し、良好なる画像が得られなくなってくる。
【００６７】
また、偏向面での光束の偏向点Ｐから被走査面（感光ドラム面）８３（８４）までの光路長をＬ（ｍｍ）とするとき、第１の結像レンズを小型化し、レンズの取り個数アップ等により効率化を図るためには、以下に示す条件式(1)を満足することが好ましい。
【００６８】
０．０１＜Ｄ／Ｌ＜０．２・・・(1)
条件式(1)の下限値を超えると第１の結像レンズが熱源である光偏向器に過度に近接することで昇温の影響が大きくなり、昇温によるピントシフトや主走査方向の倍率ズレ等が許容できなくなる可能性がある。逆に条件式(1)の上限値を超えると第１の結像レンズを有効に小型化することができなくなる可能性がある。
【００６９】
更に望ましくは上記条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
【００７０】
０．０５＜Ｄ／Ｌ＜０．１５・・・(1a)
図６は本発明の実施例１の副走査断面図である。同図において図５に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７１】
図６において、条件式(1),(2)を構成する各パラメータの値は、
光偏向器の回転中心から偏向面での光束の偏向点Ｐまでの距離Ｔ  ＝  5.4（mm）
偏向点Ｐから第１の結像レンズの入射面までの光路長Ｄ          ＝- 13.5（mm）
偏向点Ｐからロータの上面までの距離Ｈ                        ＝  2.75（mm）
光束の偏向面への副走査断面内における光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角θ                                                          ＝  3.0（°）
偏向点Ｐから被走査面までの光路長Ｌ                          ＝  161（mm）
である。よって、条件式(1)は、
Ｄ／Ｌ＝０．０８
となる。これは条件式(1)を満足している。これにより第１の結像レンズは多数個取りが容易なサイズとなり、製作上、有効である。
【００７２】
また、条件式(2)は、
Ｈ＝２.７５（mm）
１＋(２Ｄ＋Ｔ)tanθ＝２.２７（mm）
となる。これは条件式(2)を満足している。これにより図６に示すようにロータ反射フレアGi2ｒは遮光板202により遮光でき、それによりフレア光による黒スジ等の発生のない良好な画像を得ることができる。
【００７３】
なお、前記図５に示す光走査装置との相違点は偏向点Ｐからロータ５ａの天面５ａ１までの距離Ｈの値であり、距離Ｈの値を２（mm）から２．７５（mm）に設定する。つまり偏向点Ｐに対するモータ部のロータ５ａの天面５ａ１の位置を下げることにより走査光束とロータ反射フレアとの副走査方向への離間を可能とし、ロータ反射フレアGi2ｒの遮光を可能としている。
【００７４】
本実施例においては第２のスキャナーＳＫ２から第４のスキャナーＳＫ４へと向かうロータ反射フレアを例に説明してきた。これと同様のことが第３のスキャナーＳＫ３から第１のスキャナーＳＫ１へと向かうロータ反射フレアについても成り立ち、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００７５】
尚、本実施例においては結像光学系を２枚の結像レンズより構成したが、これに限らず、３枚以上の結像レンズで構成しても上記の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
このように本実施例においては上述した如く条件式(1),(2)を満足させ、ロータの天面にて反射したロータ反射フレアを走査光束に対して副走査方向に十分に離間させることにより、被走査面へ到達させることなく遮光板にて効果的に遮光することもできる。これにより装置全体の小型化を図りつつ、フレア光を低減することによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、該フレア光による画像劣化を抑えることができる。
【実施例２】
【００７７】
図７は本発明の実施例２の副走査断面図である。同図において図６に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７８】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、実施例1とは異なる方法でロータ反射フレアの低減を図ったことである。
【００７９】
つまり、本実施例では、上述した条件式(1)及び後述する条件式(3)を満足するように各要素を構成している。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００８０】
以下、具体的なロータ反射フレアを低減する方法について図７および図８を用いて説明する。
【００８１】
図７において203、204は各々遮光板であり、結像光学系ＳＬ１、ＳＬ２の光路中に対向側の結像光学系ＳＬ３、ＳＬ４の光学面で反射した後に被走査面８１，８２に入射するフレア光を遮光している。
【００８２】
図８における各パラメータＰ、Ｔ、Ｄ、Ｈ、θ、Ｌの説明は上述した如くである。またロータ５ａの半径をＲ（ｍｍ）、偏向面の副走査方向の幅をＷ（ｍｍ）と設定する。
【００８３】
ここで前述の実施例１と同様に第２のスキャナーＳＫ２の第１の結像レンズ６１（第１のスキャナーＳＫ１と共用）の入射面で表面反射したフレア光を考える。
【００８４】
前述の実施例１においては、第１の結像レンズ６１（６２）でのフレア光（表面反射光）がロータ５ａの天面５ａ１に入射し、反射して対向面に向かった場合でも走査光束に対してロータ反射フレアを副走査方向に十分に離間する構成としている。これにより実施例１においては、ロータ反射フレアの低減を図っていた。
【００８５】
本実施例におけるロータ反射フレアを低減する方法としては、第１の結像レンズ６１の表面で反射したフレア光Gi2がロータ５ａの天面５ａ１に入射するのを少なくなるように設定する。つまりフレア光Gi2がロータ５ａの側面５ｂにあたるようにし、ロータ５ａの天面５ａ１に入射するのを少なくすることができれば、当該フレア光Gi2が対向面に到達することなく遮光することが可能となる。
【００８６】
ロータ５ａの側面位置における第１の結像レンズ６1のフレア光Gi2の副走査方向の到達位置ΔＺは、前記パラメータを用いて次式で表現される。
【００８７】
ΔＺ＝（２Ｄ＋ＴーＲ）ｔａｎθ
ロータ５ａの側面５ｂに所定のマージンを持って、該ロータ５ａの側面５ｂにフレア光があたるようにするためには、下記条件式(3)を満足するよう設定すればよい。
【００８８】
Ｗ／２＜Ｈ＜（２Ｄ＋Ｔ−Ｒ）ｔａｎθ・・・(3)
条件式(3)の上限値を超えると第１の結像レンズ６１のフレア光Gi2がロータ５ａの側面５ｂを越えてしまい第４のスキャナーＳＫ４の被走査面８４にフレア光Gi2が到達してしまう可能性がある。
【００８９】
本実施例においては条件式(1)および条件式(3)を構成する各パラメータを以下のように設定している。
【００９０】
光偏向器の回転中心から偏向面での光束の偏向点Ｐまでの距離Ｔ    ＝  5.4（mm）
偏向点Ｐから第１の結像レンズの入射面までの光路長Ｄ            ＝ 13.5（mm）
偏向点Ｐからロータの上面までの距離Ｈ                          ＝  1.5（mm）
光束の偏向面への副走査断面内における光偏向器の偏向面に対し斜入射してくる斜入射角θ                                                            ＝4.0（°）
偏向点Ｐから被走査面までの光路長Ｌ                            ＝161（mm）
偏向面の副走査方向の幅Ｗ                                     ＝2.0（mm）
ロータの半径Ｒ                                                ＝10.0（mm）
である。よって、条件式(1)は、
Ｄ／Ｌ＝０．０８
となる。これは条件式(1)を満足している。これにより第１の結像レンズは多数個取りが容易なサイズとなり、製作上、有効である。
【００９１】
また、条件式(3)は、
Ｗ／２＝１．０（mm）
Ｈ＝１．５（mm）
(２Ｄ＋Ｔ−Ｒ)tanθ＝１．５７（mm）
となる。これは条件式(3)を満足している。これにより第２のスキャナーＳＫ２からの第１の結像レンズ６１でのフレア光Gi2はロータ５ａの側面５ｂで反射され、また遮光板202で遮光されるため被走査面８４に到達することはない。これによりフレア光による画像スジの発生を抑えることができる。
【００９２】
本実施例においては、第２のスキャナーＳＫ２から第４のスキャナーＳＫ４へと向かうフレア光を例に説明してきた。これと同様のことが第３のスキャナーＳＫ３から第１のスキャナーＳＫ１へと向かうフレア光についても成り立ち、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００９３】
このように本実施例においては上述した如く条件式(1),(3)を満足させ、対向側の結像レンズの表面で反射したフレア光をロータの側面にあたるように設定することにより、被走査面へ到達させることなく遮光板にて効果的に遮光することもできる。これにより実施例１と同様に装置全体の小型化を図りつつ、フレア光を低減することによって被走査面上の像面照度分布を均一にし、該フレア光による画像劣化を抑えることができる。
［カラー画像形成装置］
図９は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、像担持体である複数の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９において、３６０はカラー画像形成装置、（３１１，３１２，３１３，３１４）は図２に記載したような、同一ポリゴンミラーの異なる面で４本のビームを走査する光走査装置である。３４１，３４２，３４３，３４４は各々像担持体としての感光ドラム、３２１，３２２，３２３，３２４は各々現像器、３５１は搬送ベルトである。
【００９４】
図９において、カラー画像形成装置３６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器３５２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３５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（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、それぞれ光走査装置（３１１，３１２，３１３，３１４）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３３１，３３２，３３３，３３４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム３４１，３４２，３４３，３４４の感光面が主走査方向に走査される。
【００９５】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（３１１，３１２，３１３，３１４）を配し、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）の各色に対応している。そして、各々平行して感光ドラム３４１，３４２，３４３，３４４面上に画像信号（画像情報）を記録し、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を高速に印字している。
【００９６】
前記外部機器３５２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３６０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】
【００９７】
【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】光学素子表面反射によるフレア光を説明する主走査断面図
【図４】光学素子表面反射によるフレア光を説明する副走査断面図
【図５】ロータ天面により反射されたフレア光を説明する副走査断面図
【図６】本発明の実施例１の副走査断面図
【図７】本発明の実施例２の副走査断面図
【図８】本発明の実施例における光偏向器周辺の拡大断面図
【図９】本発明のカラー画像形成形成装置の要部断面図
【図１０】従来の光走査装置の要部概略図
【符号の説明】
【００９８】
１１，１２，１３，１４・・・光源手段
２１，２２，２３，２４・・・開口絞り
３１，３２，３３，３４・・・コリメータレンズ
４・・・シリンドリカルレンズ
５・・・光偏向器（ポリゴンミラー）
５ａ・・・ロータ（モータユニット）
５ａ１・・・上面（天面）
６１，６２・・・第１の結像レンズ
７１，７２，７３，７４・・・第２の結像レンズ
８１、８２、８３、８４・・・被走査面（感光ドラム）
９・・・同期検出用レンズ
１０・・・同期検出用センサ
１０１、１０２、１０３・・・折り返しミラー
２０１、２０２・・・遮光部材（遮光板）
ＳＫ１、ＳＫ２、ＳＫ３、ＳＫ４・・・第１，２，３，４の結像光学系
Ri1、Ri2、Ri3、Ri4・・・各結像光学系の実光束
Gi1、Gi2、Gi1r・・・第２の結像レンズ起因のフレア光
３１１，３１２，３１３，３１４・・・光走査装置
３２１、３２２、３２３、３２４・・・現像器
３４１、３４２、３４３、３４４・・・感光ドラム
３５１・・・搬送ベルト
３５２・・・外部機器
３６０・・・カラー画像形成装置
【図１】
2009271384.tif 000003
【図２】
2009271384.tif 000004
【図６】
2009271384.tif 000005
【図７】
2009271384.tif 000006
【図８】
2009271384.tif 000007
【図９】
2009271384.tif 000008
【図１０】
2009271384.tif 000009
【図３】
2009271384.tif 000010
【図４】
2009271384.tif 000011
【図５】
2009271384.tif 000012