JP6834801B2 - 光走査装置及び該光走査装置を備えたカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えたカラー画像形成装置に関する。

従来より、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色に対応する複数の光源からそれぞれ出射される光ビームをポリゴンミラーの同一の反射面に集光させるシリンダーレンズ部を備えたタンデム方式の光走査装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。シリンダーレンズ部は、光源から出射された複数の光ビームを、副走査断面で見てポリゴンミラーの反射面に異なる入射角度で斜めに入射させて集光する。そうして反射面に集光された複数の光ビームはそれぞれ異なる反射角度で反射されて分離される。

上述したタンデム方式の光走査装置では、一般に、複数の光ビームのうちの一つを同期検知センサーにより検知することで、各光ビームによる画像データの書き出しタイミングを同期させるようにしている。

特開２００３−２９５０７９号公報

上記特許文献１に示す光走査装置では、各光源から出射された光ビームにおけるミラー回転方向の上流側寄りの光成分と下流側寄りの光成分とで、シリンダーレンズ部（集光レンズ部）から反射面までの光路長が異なってしまう。ここで、光ビームが副走査断面で見てポリゴンミラーの反射面に垂直に入射する場合には、ミラー回転方向の上流側寄りの光成分と下流側寄りの光成分とで光路長が異なっていても、ミラー反射面に入射する光ビームの入射領域はミラー回転方向（ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向）に平行に延びる。しかし、タンデム方式の光走査装置においては各光ビームがポリゴンミラーの反射面に対して斜めに入射するので、ミラー回転方向の上流側の光成分と下流側の光成分とで光路長が異なっていると、ミラー反射面に入射する光ビームの入射領域が、ミラー回転方向に対して副走査方向に傾いてしまう。この結果、ミラー反射面にて反射された光ビームの光路がミラー反射面の面精度の影響を受けて振動し易くなる。

このことは同期検知に利用される光ビームに対しても当てはまる。すなわち、同期検知に利用される光ビームが上述のようにミラー反射面にてミラー回転方向に対して傾いて入射すると、ミラー反射面により同期検知センサーに向けて反射された光ビームの光路がミラー反射面の面精度の影響を受けて振動する。この結果、同期検知センサーによる光ビームの検知タイミングがばらついて同期検知精度が低下するという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の光源からそれぞれ出射される光ビームをポリゴンミラーの同一の反射面に集光させる集光レンズ部を備えたタンデム型の光走査装置において、同期検知センサーで検知される光ビームがミラー反射面においてミラー回転方向に対して副走査方向に傾くことに起因する同期検知精度の低下を防止することにある。

本発明に係る光走査装置は、ポリゴンミラーと、複数の光ビームを副走査方向に間隔を空けて出射する光源部と、該ポリゴンミラーと該光源部との間に設けられ、該光源部から出射された複数の光ビームをそれぞれ、上記ポリゴンミラーの同一の反射面に対して異なる入射角度で斜めに入射させて集光する集光レンズ部と、複数の光ビームのうち少なくとも一つを有効走査領域外で検知する同期検知センサーと、を備えている。

そして、上記集光レンズ部は、上記複数の光ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ部からなり、上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知される光ビームが通過する第一レンズ部は、当該第一レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が、光軸方向から見て、上記集光レンズ部における副走査方向の中央位置において前記ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向に延びる中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、上記第一レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、上記ポリゴンミラーの反射面のうち同期検知で検知される光ビームが入射する領域がミラー回転方向に対して平行になるように設定され、上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知されない光ビームが通過する第二レンズ部は、光軸方向から見て、当該第二レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、該曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線と平行である場合に比べて、上記反射面における光ビームの入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量が小さくなるように設定され、上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角はさらに、上記ポリゴンミラーの反射面における光ビームの入射領域をミラー回転方向において複数の領域に区画して、該各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を求めて、この求めた傾き量を合計した値が最小になるように設定されている。

本発明に係る画像形成装置は上記光走査装置を備えている。

本発明によれば、同期検知センサーで検知される光ビームがミラー反射面においてミラー回転方向に対して副走査方向に傾くことに起因する同期検知精度の低下を防止することができる。

図１は、実施形態における光走査装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。 図２は、実施形態における光走査装置の概略構成を示す側面図である。 図３は、実施形態における光走査装置の光源部からポリゴンミラーまでの光路を直線的に示す概略図である。 図４は、実施形態における光走査装置の光源から出射された光ビームがポリゴンミラーにより反射される様子を示す模式図である。 図５は、従来の光走査装置の光路を示す概略図であって、ポリゴンミラーの反射面における回転方向の下流側端部にて光ビームが反射される様子を示す図である。 図６は、従来の光走査装置の光路を示す概略図であって、ポリゴンミラーの反射面における回転方向の上流側端部にて光ビームが反射される様子を示す図である。 図７Ａは、従来の光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するブラックの光ビームＤ４の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。 図７Ｂは、従来の光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するイエローの光ビームＤ１の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。 図８は、実施形態における光走査装置の集光レンズ部を示す側面図である。 図９は、図８のIX方向矢視図である。 図１０は、従来の光走査装置における図８相当図である。 図１１は、図１０のXI方向矢視図である。 図１２は、従来の光走査装置における集光レンズ部を通過した光ビームの光路を模式的に示す模式図である。 図１３は、本実施形態の光走査装置における集光レンズ部を通過した光ビームの光路を模式的に示す模式図である。 図１４Ａは、本実施形態の走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するブラックの光ビームＤ４の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。 図１４Ｂは、本実施形態の走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射するイエローの光ビームＤ１の入射領域を簡略化して示す、該ポリゴンミラーの回転中心側から見た概略図である。 図１５は、各色のスクリーン角を示すグラフである。 図１６は、他の実施形態における分割レンズ部の傾き角の設定方法を説明するための説明図である。 図１７は、図１６による設定方法を採用した光走査装置においてポリゴンミラーの反射面に入射する光ビームの入射領域を簡略化して示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、実施形態における画像形成装置１を示している。この画像形成装置１は、タンデム方式のカラープリンターであって、中間転写ベルト７と、１次転写部８及び２次転写部９と、定着部１１と、光走査装置１５と、４つの画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄと、第一〜第四用紙搬送部２１〜２４とを備えている。

画像形成装置１の本体２の内部下部には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に印刷前のカットペーパー等の用紙（図示省略）を積載して収容している。そして、この用紙は、図１において給紙カセット３の右上方に向けて、１枚ずつ分離して送り出される。

第一用紙搬送部２１は、給紙カセット３の側方に設けられている。第一用紙搬送部２１は、本体２の右側面に沿って配置されている。そして、第一用紙搬送部２１は、給紙カセット３から送り出された用紙を受け取り、その用紙を本体２の右側面に沿って上方の２次転写部９へ搬送する。

給紙カセット３の左側方には、手差し給紙部５が設けられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、或いはＯＨＰシート等が載置される。そして、手差し給紙部５の右方には第二用紙搬送部２２が設けられている。第二用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から第一用紙搬送部２１まで略水平に延びて第一用紙搬送部２１に合流している。そして、第二用紙搬送部２２は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取って第一用紙搬送部２１へ搬送する。

光走査装置１５は、第二用紙搬送部２２の上方に配置されている。ここで、画像形成装置１は、外部から送信された画像データを受信する。この画像データは一時記憶部（図示省略）に記憶された後、必要に応じて光走査装置１５に送られる。光走査装置１５は、画像データに基づいて制御されたレーザー光を画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄへ向けて照射する。

画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄは、光走査装置１５の上方に設けられている。各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄはそれぞれ、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄを有している。各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄのそれぞれに対して、帯電器２０ａ〜２０ｄ、現像装置３０ａ〜３０ｄ及びクリーニング装置３５ａ〜３５ｄが設けられている。クリーニング装置３５ａ〜３５ｄは、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面をクリーニングするために設けられている。

各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの上方には、無端状の中間転写ベルト７が設けられ
ている。中間転写ベルト７は、複数のローラーに巻き掛けられており、図示しない駆動装置によって回転駆動される。

４つの画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄは、図１に示すように、中間転写ベルト７に沿って一列に配置されており、イエロー、マゼンタ、シアン、又はブラックのトナー像をそれぞれ形成する。すなわち、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄでは、光走査装置１５によって感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの周面にレーザー光を照射して原稿画像の静電潜像を形成し、現像装置３０ａ〜３０ｄによってこの静電潜像を現像することによって各色のトナー像が形成される。

１次転写部８ａ〜８ｄは、各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄの上方にそれぞれ配置されている。１次転写部８ａ〜８ｄは、画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄにより形成されたトナー像を中間転写ベルト７表面に１次転写する１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄを有している。１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄには、転写バイアス電源（図示省略）より転写バイアスが印加されている。各画像形成ユニット１６ａ〜１６ｄのトナー像は、１次転写ローラー８０ａ〜８０ｄに印加された転写バイアスによって、所定のタイミングで中間転写ベルト７に転写される。そうして、中間転写ベルト７の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

２次転写部９は、中間転写ベルト７の右側方に配置された２次転写ローラー１８を有している。２次転写ローラー１８は、転写バイアス電源により転写バイアスが印加されている。２次転写ローラー１８は、中間転写ベルト７との間で用紙Ｐを挟持する。そうして、中間転写ベルト７上のトナー像は、２次転写ローラー１８に印加された転写バイアスによって用紙Ｐへ転写されるようになっている。

定着部１１は、２次転写部９の上方に設けられている。２次転写部９と定着部１１との間には、トナー像が２次転写された用紙Ｐを定着部１１へ搬送する第三用紙搬送部２３が形成されている。

定着部１１は、各々回転する加熱ローラー１１１と、加圧ローラー１１２とを有している。そして、定着部１１は、加熱ローラー１１１と加圧ローラー１１２とにより用紙Ｐを挟持することで、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱及び加圧して用紙Ｐに定着させるようになっている。

定着部１１の上方には、分岐部２７が設けられている。定着部１１から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部２７から画像形成装置１の上部に形成された用紙排出部２８に排出される。分岐部２７から用紙排出部２８に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部２９としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部２９において、定着部１１から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。

−光走査装置の詳細−
次に、図２〜図４を参照して光走査装置１５の詳細について説明する。図２は光走査装置を示す側面図であり、図３は、光走査装置１５の光源部４０からポリゴンミラー４４の反射面４４ａまでの入射光学系を直線的に示した模式図であり、図４は、光走査装置１５の各光源４０ａ〜４０ｄから出射される光ビームＤ１〜Ｄ４がポリゴンミラー４４により反射される様子を示す模式図である。

光走査装置１５は筐体４３（図２参照）を有している。筐体４３内にはポリゴンミラー４４と、ポリゴンミラー４４に向けて光ビームＤ１〜Ｄ４を出射する光源部４０（図３及
び図４参照）と、同期検知センサー４７（図４にのみ示す）とが配置されている。

ポリゴンミラー４４は側面に６つの反射面４４ａを有する正六角形状をなしている。ポリゴンミラー４４は、モーター（図示省略）により所定の速度で回転される。ポリゴンミラー４４は、光源部４０から出射された光ビームＤ１〜Ｄ４を反射して主走査方向に走査させる。

光源部４０は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの各色に対応する光源４０ａ〜４０ｄを有している。４つの光源４０ａ〜４０ｄは、副走査方向（ポリゴンミラー４４の回転軸心方向であって図３の上下方向）に間隔を空けて配置されている。各光源４０ａ〜４０ｄはそれぞれ各色に対応する光ビームＤ１〜Ｄ４を出射する。

同期検知センサー４７は、ポリゴンミラー４４にて反射されたブラックに対応する光ビームＤ４を有効走査領域外で検知して同期信号を不図示の制御部へと送信する。制御部では、同期検知信号を受信した時を基準として各光ビームＤ１〜Ｄ４による画像データの書き出しタイミングを制御する。

ポリゴンミラー４４よりも光路上流側には、各光源４０ａ〜４０ｄに対応して設けられた４つのコリメータレンズ４１ａ〜４１ｄと、コリメータレンズ４１ａ〜４１ｄを通過した光ビームＤ１〜Ｄ４を所定の光路幅とするアパーチャ（図示省略）と、アパーチャを通過した光ビームＤ１〜Ｄ４をポリゴンミラー４４の反射面４４ａに集光させる集光レンズ部４２とが配置されている。

上記集光レンズ部４２は、一つのレンズを高さ方向に四つに分割した構造を有している（図８参照）。各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄ（以下、第一〜第四分割レンズ部４２ａ〜４２ｄという）はそれぞれ、光源４０ａ〜４０ｄより出射された光ビームＤ１〜Ｄ４の通過光路に設けられている。第一〜第四分割レンズ部４２ａ〜４２ｄの入射側面は円筒面状をなしており、出射側面は平坦面状をなしている。ポリゴンミラー４４よりも光路下流側には、第一結像レンズ４５ａ、複数の第二結像レンズ４５ｂ（図２参照）、及び複数の折返しミラー４６ａ〜４６ｈかが配置されている。各結像レンズ４５ａ，４５ｂは例えばｆθレンズにより構成されている。

次に図２〜図４を参照して光走査装置１５の動作について説明する。各光源４０ａ〜４０ｄからそれぞれ射出された光ビームＤ１〜Ｄ４は、コリメータレンズ４１ａ〜４１ｄによって略平行光束とされた後、集光レンズ部４２の各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄに入射する。各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄに入射した光ビームＤ１〜Ｄ４は、主走査断面（副走査方向に対して垂直な断面）においては平行光束の状態で射出され、副走査断面（副走査方向に沿った断面）においては収束して射出されて、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに斜めに入射して結像する。各光ビームＤ１〜Ｄ４のポリゴンミラー４４の反射面４４ａに対する入射角度は、副走査断面（図３参照）で見て互いに異なっている。このように入射角度を異ならせることで、４つの光ビームＤ１〜Ｄ４の光路分離を容易化している。ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射する各光ビームＤ１〜Ｄ４のミラー回転方向の幅は反射面４４ａの幅よりも狭い（図４参照）。

ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射した光ビームＤ１〜Ｄ４は、ポリゴンミラー４４によって等角速度走査された後、第一結像レンズ４５ａによって等速度走査光に変換される。第一結像レンズ４５ａを通過した光ビームＤ１〜Ｄ４はそれぞれ、折返しミラー４６ａ〜４６ｇにより反射されるとともに、第二結像レンズ４５ｂを通過して感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの表面（被走査面）１０ｐ〜１０ｓに導かれる。

図５及び図６は、従来の光走査装置において、各光源４０ａ〜４０ｄから出射される各光ビームＤ１〜Ｄ４がポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射する様子を示している。図５は、各光ビームＤ１〜Ｄ４が上記反射面４４ａの下流側端部に入射する様子を示し、図６は、図５の状態からポリゴンミラー４４が時計回り方向に回転して光ビームＤ１が上記反射面４４ａの上流側端部に入射する様子を示している。各図に示すように、各光ビームＤ１〜Ｄ４のうちミラー回転方向下流側寄りの光成分Ｌ１と回転方向上流側寄りの光成分Ｌ２とで、集光レンズ部１００の主点からポリゴンミラー４４の反射面４４ａまでの距離に差（以下、光路長差δという）が生じる。ここで、各光ビームＤ１〜Ｄ４は、図３に示すように、副走査断面で見て、反射面４４ａの法線方向に対して傾斜しているので、このような光路長差δが存在すると、反射面４４ａに入射する各光ビームＤ１〜Ｄ４の入射領域Ｒがミラー回転方向に副走査方向に傾いてしまう（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。

図７Ａは、従来の光走査装置において、光源４０ａから出射されるブラックの光ビームＤ４の反射面４４ａに対する入射領域Ｒを模式的に示しており、図７Ｂは、光源から出射されるイエローの光ビームＤ１の反射面４４ａに対応する入射領域Ｒを模式的に示している。図７Ａ及び図７Ｂは、反射面４４ａをポリゴンミラー４４の回転中心側（図４の白抜き矢印方向）から見た図である。ここで、ブラックの光ビームＤ４の入射領域Ｒは、同期検知用の領域ｒ_ＢＤを有しているのに対し、イエローの光ビームＤ１の入射領域Ｒは同期検知用の領域ｒ_ＢＤを有していない。これは、ブラックの光ビームＤ４が同期検知センサー４７を通過した後にイエローの光ビームＤ１が光源４０ａより出射されるためである。この点を除けば、両光ビームＤ１,Ｄ４の入射領域Ｒは上下対称の同じ形状になるので、
ここでは、図７Ａを参照してブラックの光ビームＤ４の入射領域Ｒについてのみ説明する。

図７Ａでは、入射領域Ｒを簡易的に４つの領域ｒ１,ｒ２,ｒ３及びｒ_ＢＤに分けて示している。入射領域ｒ_ＢＤは、光ビームＤ４が反射面４４ａにおけるミラー回転方向の下流側端部に入射する場合に対応し、入射領域ｒ３は、光ビームＤ４が反射面４４ａにおけるミラー回転方向の上流側端部に入射する場合に対応し、入射領域ｒ１，ｒ２は、光ビームＤ４が反射面４４ａにおけるミラー回転方向の中間部に入射する場合に対応している。入射領域ｒ_ＢＤは、光ビームＤ４を同期検知センサー４７に向けて反射する領域である。入射領域ｒ１〜ｒ３は、光ビームＤ４を感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの表面に向けて反射して静電潜像を形成する領域である。上記光路長差δ（図５及び図６参照）は、入射領域ｒ_ＢＤ,ｒ１,ｒ２,ｒ３の順で増加するので、入射領域ｒ_ＢＤ,ｒ１,ｒ２,ｒ３の傾き角α_ＢＤ,α１,α２,α３としたとき、α３＞α２＞α１＞α_ＢＤの関係を満たしている。入射
領域Ｒにおけるミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量は図中のＷで表される。この最大傾き量Ｗが大きいと、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａにて反射される光ビームＤ４の反射光路が該反射面４４ａの面精度の影響を受けて振動し易くなる。この結果、ジッター等の画像不良が発生し易くなるという問題がある。また、図７Ａに示すように、同期検知用の入射領域ｒ_ＢＤがミラー回転方向に対して副走査方向に傾いていると、当該入射領域ｒ_ＢＤにて同期検知センサー４７に向けて反射される光ビームＤ４の光路が反射面４４ａの面精度の影響を受けて振動し易くなる。この結果、同期検知精度が低下するという問題がある。

これに対して本実施形態では、図８及び図９に示すように、集光レンズ部４２を４つの光ビームＤ１〜Ｄ４が通過する四つの分割レンズ部４２ａ〜４２ｄに分割して構成するとともに、各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄにおける曲率半径が一定の位置を結んだ直線Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ及びＳｄ(以下、曲率一定直線という)が集光レンズ部４２の中央線Ｓoに対して所定の傾き角θａ〜θｄを有するようにした。中央線Ｓｏは、シリンダ
ーレンズ部４２の副走査方向の中央位置に沿って延びる直線であってポリゴンミラー４４の回転軸に直交する方向に延びる直線である。尚、図８では、各分割レンズ部４２ａ〜４
２ｄの間に段差が示されているが実際にはこの段差は目視で確認できない程度の微小な段差である。

上記構成によれば、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａにおける光ビームＤ１〜Ｄ４のミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を調整することができる。すなわち、従来の集光レンズ部１００では、図１０及び図１１に示すように、各光ビームＤ１〜Ｄ４が通過する領域における曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｄが互いに平行になっている。このため、図１２の下段に模式的に示すように、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａにおいて光ビームＤ１〜Ｄ４（図では光ビームＤ１のみを示す）が傾いてしまう。これに対して、本実施形態では、各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄの曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｄが中央線Ｓｏに対して傾き角θａ〜θｄを有するようにしたことで、図１３の下段に模式的に示すように、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａにおける光ビームＤ１〜Ｄ４（図では光ビームＤ１のみを示す）の傾き量を低減することができる。

次に、上記曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｄの傾き角θａ〜θｄの設定方法を具体的に説明する。ブラックの光ビームＤ４が通過する分割レンズ部４２ｄの曲率一定直線Ｓｄの傾き角θｄは、図１４Ａに示すように同期検知用の入射領域ｒ_ＢＤがミラー回転方向に平行になるように（つまりα_ＢＤ＝０になるように）設定される。

これにより、入射領域ｒ_ＢＤにて反射される光ビームＤ１の光路が反射面４４ａの面精度の影響で振動するのを抑制することができる。延いては、同期検知センサー４７による同期検知精度を向上させることができる。

一方、ブラック以外の三色の光ビームＤ１〜Ｄ３が通過する分割レンズ部４２ａ〜４２ｃの曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｃの傾き角θａ〜θｃは、図１４Ｂに示すように、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａの上流側端部の入射領域ｒ３がミラー回転方向に平行になるように（つまりα３＝０になるように）設定される。この結果、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａにおける光ビームＤ１〜Ｄ３の入射領域Ｒの最大傾き量Ｗが、従来例に比べて（曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｃが互いに平行である場合に比べて）低減されている。

したがって、光ビームＤ１〜Ｄ３の反射光路が、反射面４４ａの面精度の影響で振動するのを抑制することができる。延いては、印刷画像中にジッター等の画像不良が発生するのを抑制することができる。

上述した曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｄの傾き角θａ〜θｄの設定方法によれば、ブラックの光ビームＤ４に関して、同期検知用の入射領域ｒ_ＢＤの傾き量を低減することを優先している。このため、入射領域ｒ_ＢＤ側とは反対側の入射領域ｒ３の傾き量が増大して、印刷画像中に主走査方向のドットずれに起因するジッターが発生する虞がある。

この点を改善するべく、同期検知センサー４７で検知される光ビームＤ４に対応する色（本実施形態ではブラック）については画像印刷時のスクリーン角度を、図１５に示すように、他の三色のスクリーン角度よりも小さく設定している。このようにスクリーン角度を小さくすることで、画像を形成するドットラインを出来るだけ主走査方向に近づけることができる。よって、主走査方向のドットずれが発生しても目立たなくなり、上述した同期検知用の入射領域ｒ_ＢＤをミラー回転方向に平行にしたことによる弊害を防止することができる。

ここで、上記実施形態では、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射する各光ビームＤ１〜Ｄ４のミラー回転方向の幅が反射面４４ａの幅よりも小さいアンダーフィールド光学系を採用している。アンダーフィールド光学系を採用した場合、オーバーフィールド光
学系を採用した場合に比べて、光源部４０から出射される光ビームＤ１〜Ｄ４全てを潜像形成のために利用するので出力効率が高まる反面、反射面４４ａにおける光ビームＤ１〜Ｄ４の入射領域が狭いので、ジッター等の画像不良の発生に及ぼす反射面４４ａの面精度（反射面の湾曲や傾き）の影響が大きくなる。本発明では、このようにジッターが発生し易いアンダーファイールド光学系を採用した場合でも、各分割レンズ部４２ａ〜４２ｄの曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｄが集光レンズ部４２の副走査方向の中央線Ｓｏに対して所定の傾き角θａ〜θｄを有するようにしたので、ジッター等の画像不良の発生を確実に抑制することができる。

《他の実施形態》
上記実施形態では、ブラック以外の三色の光ビームＤ１〜Ｄ３が通過する分割レンズ部４２ａ〜４２ｃの曲率一定直線Ｓａ〜Ｓｃの傾き角θａ〜θｃを設定する際に、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａの上流側端部の入射領域ｒ３がミラー回転方向に平行になるようにしている。しかしこの場合、入射領域ｒ１及び入射領域ｒ２の傾き角α１，α２が逆に増加することも考えられる。そこで、図１６に示すように、各入射領域ｒ１〜ｒ３のミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量をｗ１〜ｗ３としたときに、ｗ１＋ｗ２＋ｗ３の合計値σが最小になるように傾き角θａ〜θｃを設定するようにしてもよい。図１７は、この方法で傾き角θａ〜θｃを設定した場合の光ビームＤ１〜Ｄ３の入射領域Ｒを示している。この例では、結果的に領域ｒ２がミラー回転方向に対して平行になっていることが分かる。

また上記実施形態では、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射する各光ビームＤ１〜Ｄ４のミラー回転方向の幅が反射面４４ａの幅よりも狭いアンダーフィールド光学系を採用しているが、これに限ったものではなく、ポリゴンミラー４４の反射面４４ａに入射する各光ビームＤ１〜Ｄ４のミラー回転方向の幅が反射面４４ａの幅よりも広いオーバーフィールド光学系を採用するようにしてもよい。ここで、オーバーフィールド光学系を採用した場合、反射面４４ａの幅方向の全域を光ビームＤ１〜Ｄ４の入射領域として使用するので、アンダーフィールド光学系を採用した場合に比べて、ジッター等の画像不良の発生に及ぼす反射面４４ａの面精度（反射面の湾曲や傾き）の影響を低減することができる。よって、ジッター等の画像不良の発生をより一層確実に抑制することができる。

上記実施形態では、集光レンズ部４２は、分割レンズ部４２ａ〜４２ｄにより１つのシリンダーレンズが構成されているが、これに限ったものではない。すなわち、集光レンズ部４２は、各光源に対して１つ（上記実施形態では４つ）のシリンダーレンズにより構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明は、光走査装置及び該光走査装置を備えたカラー画像形成装置について有用である。

σ 合計値
Ｄ１ 光ビーム
Ｄ２ 光ビーム
Ｄ３ 光ビーム
Ｄ４ 光ビーム
Ｒ 入射領域
Ｓａ 曲率一定直線
Ｓｂ 曲率一定直線
Ｓｃ 曲率一定直線
Ｓｄ 曲率一定直線
Ｓｏ 中央線
ｒ_ＢＤ 同期検知用のビーム入射領域
Ｗ 入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量
ｗ１ 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
ｗ２ 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
ｗ３ 各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量
θａ 傾き角
θｂ 傾き角
θｃ 傾き角
θｄ 傾き角
１ 画像形成装置
１５ 光走査装置
４０ 光源部
４２ 集光レンズ部
４２ａ 第一分割レンズ部（第二レンズ部）
４２ｂ 第二分割レンズ部（第二レンズ部）
４２ｃ 第三分割レンズ部（第二レンズ部）
４２ｄ 第四分割レンズ部（第一レンズ部）
４４ ポリゴンミラー
４４ａ 反射面
４７ 同期検知センサー

Claims (3)

1. ポリゴンミラーと、複数の光ビームを副走査方向に間隔を空けて出射する光源部と、該ポリゴンミラーと該光源部との間に設けられ、該光源部から出射された複数の光ビームをそれぞれ、上記ポリゴンミラーの同一の反射面に対して異なる入射角度で斜めに入射させて集光する集光レンズ部と、複数の光ビームのうち少なくとも一つを有効走査領域外で検知する同期検知センサーと、を備えた光走査装置において、
   上記集光レンズ部は、上記複数の光ビームのそれぞれが通過する複数のレンズ部からなり、
   上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知される光ビームが通過する第一レンズ部は、当該第一レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が、光軸方向から見て、上記集光レンズ部における副走査方向の中央位置において前記ポリゴンミラーの回転軸に直交する方向に延びる中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、
   上記第一レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、上記ポリゴンミラーの反射面のうち同期検知で検知される光ビームが入射する領域がミラー回転方向に対して平行になるように設定され、
   上記複数のレンズ部のうち上記同期検知センサーで検知されない光ビームが通過する第二レンズ部は、光軸方向から見て、当該第二レンズ部におけるレンズ表面の曲率半径が同一になる位置を結んだ曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線に対して所定の傾き角を有するように構成され、
   上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角は、該曲率一定直線が上記集光レンズ部の上記中央線と平行である場合に比べて、上記反射面における光ビームの入射領域のミラー回転方向に対する副走査方向の最大傾き量が小さくなるように設定され、
   上記第二レンズ部の上記曲率一定直線の上記傾き角はさらに、上記ポリゴンミラーの反射面における光ビームの入射領域をミラー回転方向において複数の領域に区画して、該各領域ごとにミラー回転方向に対する副走査方向の傾き量を求めて、この求めた傾き量を合計した値が最小になるように設定されている、光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   上記ポリゴンミラーの上記反射面に入射する各光ビームのミラー回転方向の幅が、該反射面のミラー回転方向の幅よりも狭いアンダーフィールド光学系を採用した光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置を備えたカラー画像形成装置であって、
   上記複数の光ビームは各色に対応しており、
   本カラー画像形成装置による印刷画像を構成するトッドラインのスクリーン角は、上記各色ごとに異なっており、
   上記同期検知センサーで検知される光ビームに対応する色のスクリーン角度は、他の色のスクリーン角度よりも小さい、カラー画像形成装置。

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