(57)【要約】【課題】副走査方向（厚み方向）に多色カラー画像形成装置の小型化を図る。【解決手段】複数のビーム出射手段と、当該ビーム出射手段から出射されたビームを偏向走査する光偏向手段と、当該光偏向手段によって偏向走査されたビームを複数の像担持体の各々に結像する結像手段とを有した光書込み装置において、それぞれ発光波長の異なる少なくとも２つのビームを副走査方向に同一経路に合成する合成手段を有し、当該合成手段により合成したビームを、ダイクロイックミラーと、ビームの偏光状態に位相差を与える波長板と、偏光状態によって透過・反射の特性を有する偏光ビームスプリッタと、最後の像担持体へ最終的に分離されたビームを伝播する反射ミラーとを用いて、上記複数の像担持体の各々に、分離して結像する。またダイクロイックミラー、波長板、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを透過・反射する範囲でのビーム光路と各ビームが像担持体の各々に結合する箇所を結ぶ面とは平行に設定されている。【選択図】図４
2010026440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のビーム出射手段と、当該ビーム出射手段から出射されたビームを偏向走査する光偏向手段と、当該光偏向手段によって偏向走査されたビームを複数の像担持体の各々に結像する結像手段とを有した光書込み装置において、
それぞれ発光波長の異なる少なくとも２つのビームを副走査方向に同一経路に合成する合成手段を有し、当該合成手段により合成したビームを、
ダイクロイックミラーと、
ビームの偏光状態に位相差を与える波長板と、
偏光状態によって透過・反射の特性を有する偏光ビームスプリッタと、
最後の像担持体へ最終的に分離されたビームを伝播する反射ミラーとを用いて、
上記複数の像担持体の各々に、分離して結像すること、及び
これらダイクロイックミラー、波長板、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを透過・反射する範囲でのビーム光路と各ビームが像担持体の各々に結合する箇所を結ぶ面とが平行に設定されていること、
を特徴とする光書込み装置。
【請求項２】
上記ダイクロイックミラーと上記波長板と上記偏光ビームスプリッタをそれぞれ２つずつ使用し、上記光偏向手段から近い順に１組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置し、前記１組目のダイクロイックミラーの後に、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置することを特徴とする、請求項１に記載の光書込み装置。
【請求項３】
１組目の波長板によって与えられる位相差がλ／４、２組目の波長板による位相差はλ／８であることを特徴とする、請求項２に記載の光書込み装置。
【請求項４】
１組目のダイクロイックミラーにより反射され１組目の偏光ビームスプリッタにより第１の像担持体に折り返される波長λ１のビーム光量P１と、２組目のダイクロイックミラーにより反射され２組目の偏光ビームスプリッタにより第２の像担持体に折り返される波長λ２のビーム光量P２と、２組目のダイクロイックミラーを透過して反射ミラーにより第３の像担持体に折り返される波長λ３のビーム光量P３の比が、P１：P２：P３＝１：４／３：４／３としたことを特徴とする、請求項３に記載の光書込み装置。
【請求項５】
合成された複数の発光波長のビームを共通の走査レンズにより予備的に補正した後、それぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置された非共通の走査レンズにより補正することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光書込み装置。
【請求項６】
合成された複数の発光波長のビームを、それぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置された非共通の走査レンズにより独立に補正することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光書込み装置。
【請求項７】
上記１組目、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーに対して、光偏向手段の反対側に、偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーの更なる組みを配置したことを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の光書込み装置。
【請求項８】
光偏向手段を中心に、上記１組目、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを両側対称に配置したことを特徴とする、請求項２〜６のいずれか一項に記載の光書込み装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光書込み装置を備えた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、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等、画像形成装置に関し、特に光ビームを用いて被走査面上を走査して画像情報の書込みを行う光学系画像書込みに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、画像成形装置に対する市場の要求として、小型・軽量・低コスト化が挙げられる。また近年では、高画質化も同様に求められるようになりつつある。一般的なデスクトップタイプのカラープリンタでは、４色（Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー））の色の組み合わせによりカラー画像を作成する。高画質化という点に着目すると、この基本色ＣＭＹK４色以外に透明トナーを用いて計５色により光沢性に優れた多色カラー画像を形成する方法や、基本色とされる従来のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの基本４色のトナーによる画像形成でなく、インクジェットプリンター等にて現在主流で行われている手法である４色それぞれの色の淡いトナーを用いることで、画像の粒状感を低減する方法や、グリーンやオレンジ等の特別色を用いることで、色再現範囲或いは色再現性を向上する方法等も考えられている。
【０００３】
このような４色を超える多色画像、例えば５色・６色を用いる構成を考えた場合、従来の画像形成装置の構成を流用すると、図１、図２に示すような偏向器の片側に２つ、他の片側に３つ、若しくは片側３つずつのビームを走査させるタンデム方式が一般的な構成となる。タンデム方式を用いた多色画像形成装置は従来のモノクロプリンタに比べて構成部品の数が多く、非常に大きい構造となり、小型化が難しい。
【０００４】
現在、市販化されている複数の光ビームを用いた画像形成装置用光書込み装置は、一般的に複数の光ビームを複数の反射ミラーによって複数回折り返すことで、それぞれの像担持体である感光体の被走査面に照射している。しかしながら、複数のミラーを使用して立体的に光路を折り返しているため、光書込み装置が厚み方向に大きくなる傾向がある。特に６色のカラータンデム機では、各感光体に対応する各色のビームを副走査方向にずらして各々の光路もしくは光学素子の干渉を防ぐために一層厚み方向に大きくならざるを得ない。また、６色の色組み合わせによりカラー画像を作成するため、書込み装置において偏向器は３段階層構成となり対向走査を行っているので、モノクロプリンタに比べて厚み方向に約３倍以上の高さを必要とする。
【０００５】
そのため、装置自体の簡素化やコンパクト化を低コストのもので実現すべく、幾つかの提案がなされている。例えば特許文献１では、偏向又は波長が異なる２つの光源たる半導体レーザを用いて、偏向ビームスプリッタにより２つのビームを合成し、合成ビームを単一のポリゴンミラーに照射して、ｆθレンズを介して偏光分離ミラーによりビームを分離し、複数の感光体に照射する構成が開示されている。特許文献２では、発光波長が異なる複数の半導体レーザチップを並べて配置したマルチチップ半導体レーザ光源を使用し、この光源から出力される複合レーザ光を１つの走査光学系（コリメートレンズ、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、ダイクロイックミラー）で偏向した後に波長に応じて分離して複数の感光体に振り分ける構成が開示されている。
【０００６】
特許文献１では、分離された各ビームがそれぞれの感光体に照射する照射角度が異なっている。書込み開始のタイミングを、感光体走査領域外に設けた同期検知センサによって検知し、ビーム毎に同期検知を行うことで制御するようになっている。照射角度の相違を各感光体と偏光分離ミラーと反射ミラーの位置関係を調整することによって同一にすることもできるが、そのような位置関係の変更によって夫々の感光体に照射する各ビームの光路長が異なることになる。特許文献２の構成でも照射角度、光路長が相違している。
【０００７】
つまり、上記従来技術によれば、副走査方向に光ビームを合成し、１つの光学系を用いて走査、集光した後、合成した光ビームを、各分離手段を用いて分離するが、光路長がそれぞれの感光体毎に異なっている。また特許文献１では、感光体照射角度も異なっている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３０４８号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的なタンデム方式による多色カラー画像形成装置の書込み方式では、光偏向手段により偏向されたビームがそれぞれの色を担う像担持体（感光体）の被走査面に所望の光路長で照射するために複数のミラーを使用し立体的に光路を折り返すこととなり、光書込み装置が厚み方向に大きくなる傾向があった。更に各々の光路もしくは光学素子の干渉を防ぐために各感光体に対応するビームを副走査方向にずらすので厚み方向に非常に大きくなっている。
【００１０】
以上のような背景を踏まえ、本発明が解決しようとする課題は、副走査方向（厚み方向）に多色カラー画像形成装置の小型化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、本発明にしたがって、複数のビーム出射手段と、当該ビーム出射手段から出射されたビームを偏向走査する光偏向手段と、当該光偏向手段によって偏向走査されたビームを複数の像担持体の各々に結像する結像手段とを有した光書込み装置において、それぞれ発光波長の異なる少なくとも２つのビームを副走査方向に同一経路に合成する合成手段を有し、当該合成手段により合成したビームを、
ダイクロイックミラーと、
ビームの偏光状態に位相差を与える波長板と、
偏光状態によって透過・反射の特性を有する偏光ビームスプリッタと、
最後の像担持体へ最終的に分離されたビームを伝播する反射ミラーとを用いて、
上記複数の像担持体の各々に、分離して結像すること、及び
これらダイクロイックミラー、波長板、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを透過・反射する範囲でのビーム光路と各ビームが像担持体の各々に結合する箇所を結ぶ面とが平行に設定されていることで、解決される。
【００１２】
上記ダイクロイックミラーと上記波長板と上記偏光ビームスプリッタをそれぞれ２つずつ使用し、上記光偏向手段から近い順に１組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置し、前記１組目のダイクロイックミラーの後に、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置すれば、好適である。その際、１組目の波長板によって与えられる位相差がλ／４、２組目の波長板による位相差はλ／８であるのが好ましい。更に、１組目のダイクロイックミラーにより反射され１組目の偏光ビームスプリッタにより第１の像担持体に折り返される波長λ１のビーム光量P１と、２組目のダイクロイックミラーにより反射され２組目の偏光ビームスプリッタにより第２の像担持体に折り返される波長λ２のビーム光量P２と、２組目のダイクロイックミラーを透過して反射ミラーにより第３の像担持体に折り返される波長λ３のビーム光量P３の比が、P１：P２：P３＝１：４／３：４／３とすれば、一層効果的である。
【００１３】
合成された複数の発光波長のビームを共通の走査レンズにより予備的に補正した後、それぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置された非共通の走査レンズにより補正するのがよい。また、合成された複数の発光波長のビームを、それぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置された非共通の走査レンズにより独立に補正することも想定される。
【００１４】
上記１組目、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーに対して、光偏向手段の反対側に、偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーの更なる組みを配置すること、あるいは光偏向手段を中心に、上記１組目、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを両側対称に配置することが、想定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のビーム出射手段と、当該ビーム出射手段から出射されたビームを偏向走査する光偏向手段と、当該光偏向手段によって偏向走査されたビームを複数の像担持体の各々に結像する結像手段とを有した光書込み装置において、それぞれ発光波長の異なる少なくとも２つのビームを副走査方向に同一経路に合成する合成手段を有し、当該合成手段により合成したビームを、ダイクロイックミラーと、ビームの偏光状態に位相差を与える波長板と、偏光状態によって透過・反射の特性を有する偏光ビームスプリッタと、最後の像担持体へ最終的に分離されたビームを伝播する反射ミラーとを用いて、複数の像担持体の各々に、分離して結像すること、及びこれらダイクロイックミラー、波長板、偏光ビームスプリッタ、反射ミラーを透過・反射する範囲でのビーム光路と各ビームが像担持体の各々に結合する箇所を結ぶ面とが平行に設定されていることにより、従来方式に比べ、副走査方向（厚み方向）に装置を薄型化することが可能である。
【００１６】
ダイクロイックミラーと波長板と偏光ビームスプリッタをそれぞれ２つずつ使用し、光偏向手段から近い順に１組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置し、前記１組目のダイクロイックミラーの後に、２組目の偏光ビームスプリッタ、波長板、ダイクロイックミラーを配置すれば、光偏向手段から偏向走査されたビームに対し平行な走査平面に２組の光学素子を配置することとなり、３つの異なる発光波長のビームに関する像担持体への折り返しを同一平面にすることができ、装置の薄型化が可能である。その際、１組目の波長板によって与えられる位相差がλ／４、２組目の波長板による位相差がλ／８であれば、１組目のダイクロイックミラーにより反射される発光波長λ１のビームは１組目の波長板を２度通過し合計でλ／２位相差が与えられ、１組目の偏光ビームスプリッタに再入射する際に１度目の入射時とは偏光状態がλ／２異なって像担持体に折り返され、２組目のダイクロイックミラーにより反射される発光波長λ２のビームは２組目のλ／８波長板を２度通過することで、前記１組目の波長板と合計でλ／２位相差が与えられ、２組目の偏光ビームスプリッタに再入射する際に１度目の入射時とは偏光状態がλ／２異なって像担持体に折り返されることとなる。この場合、１組目の波長板を透過することでλ／４の位相差を与えられた偏向状態で２組目の偏光ビームスプリッタに入射する発光波長λ２、λ３のビームが像担持体とは反対側に出射する時の光量の１／４を反射することとなり、λ１のビームの光量に比べ３／４減少してしまう。このままではそれぞれのビームが像担持体に照射された際に感光量が異なることになり、画質の劣化を招く恐れがある。そのため、１組目のダイクロイックミラーにより反射され１組目の偏光ビームスプリッタにより第１の像担持体に折り返される波長λ１のビーム光量P１と、２組目のダイクロイックミラーにより反射され２組目の偏光ビームスプリッタにより第２の像担持体に折り返される波長λ２のビーム光量P２と、２組目のダイクロイックミラーを透過して反射ミラーにより第３の像担持体に折り返される波長λ３のビーム光量P３の比を予めP１：P２：P３≒１：４／３：４／３とすることで、像担持体へ照射される際の光量を一致させることができ、画像の劣化を防止することが期待できる。
【００１７】
本発明に係る方式では、発光波長の異なる複数のビームを用いていること、１組の光学素子により分離され折り返される波長λ１の光路長と、２組の光学素子により分離され折り返される波長λ２の光路長と、２組の光学素子を透過した上で反射ミラーにより折り返される波長λ３の光路長が正確に等しくなることが保障されない恐れがあることの２点によって、画質劣化を招く可能性がある。レーザビームが十分に絞られた位置であるビームウェスト位置でのビーム径Ｗ０は、レーザビームをレンズで集光するときの入射光のスポットサイズをＷａ、焦点距離をf、レーザビームの波長をλとすると、
Ｗ０=λｆ／πＷａ
で表され、波長が小さいほどビームウェスト位置でのビーム径Ｗ０は絞られることになる。このため同一の走査レンズを用いると波長が大きいほどビーム径が大きくなってしまう。そこで、合成された複数の発光波長のビームを共通の走査レンズにより予備的に補正した後に、それぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置された非共通の走査レンズにより補正するか、合成された複数の発光波長のビームをそれぞれの偏光ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーの反射部又は反射ミラーで折り返した後に配置した非共通の走査レンズにより独立に補正することにより、発光波長により異なるビーム径や光路長の違いによる走査倍率の違いをそれぞれ補正して、それぞれの像担持体に照射される際のビームの光学特性を略一致させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１，２において、本発明が適用される画像形成装置を説明する。
図１は像担持体として５つのドラム状感光体１０K，１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｔをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は各作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｔの一部として構成されている。これら作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｔは順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ、透明に対応し、組み合わせによってその他の色の画像も調製する。
【００１９】
図１の画像形成装置では、図の左右方向に対向位置する支持ローラＲ１，Ｒ２に支持されて回転する被転写媒体としての転写ベルト１４があり、この転写ベルト１４の上側の張設ラインに沿って矢示するベルト移動方向順、上流側から、上記作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｔが間隔をおいて配置されている。
【００２０】
なお、転写ベルト１４は、黒画像１色形成モードに適合させるために、ブラック用感光体１０Kについては転写ローラ１６により常時接触する構成であり、他色用の感光体については、可動のテンションローラ（図示せず）の機能により転写ベルト１４が接離する構成となっている。図１において、各作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｔは扱うトナーの色が異なるだけであり機械的な構成及び作像プロセスは共通であるので、感光体以外の各構成部材については同一の参照番号だけを付し、表示の簡略化のためアルファベットを省略する場合がある。また任意の１つの作像装置、例えばブラック用作像装置７Kについて構成及び作像のプロセスを説明する。
【００２１】
フルカラー画像の形成に際しては、作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｔに設けられた感光体１０K，１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｔに、後述のように、各色のトナー画像が形成される。次に、これら異なる色のトナー画像は、転写ベルト１４を挟んで各感光体に対向配置されている転写手段としての転写ローラ１６を用いて、給紙装置５から給紙された転写ベルト１４上のシート媒体に順次重ね転写される。その後、シート媒体は、定着装置６の定着ローラ間を通って、搬送ローラを経て、不図示の排紙ローラ対より装置本体上の排紙トレイ１９上に排紙され、シート媒体上にフルカラー画像を得る。
【００２２】
作像装置７Kの感光体１０Kの周囲には、図中、時計回りの回転方向順に、感光体１０Kを帯電する帯電手段としての帯電器１１、書込み光ビーム２８の照射位置、現像手段としての現像装置１２、転写ローラ１６等が配置されている。
【００２３】
書込み光ビーム２８は、露光装置から出射されるもので、内部には、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、シリンドリカルレンズ、ミラー、回転多面鏡（ポリゴンミラー）等を装備している。画像形成に際しては、感光体１０が回転して帯電ローラ１１により一様に帯電された後に、各感光体に向けて各色用の書込み光ビーム２８を出射し、感光体１０上の書込み位置に書込み光ビーム２８を照射して静電画像を形成する。そして例えば作像装置７Kの現像装置１２では、ブラック現像剤が収納されていて、静電画像が現像装置を通過する際に静電潜像をブラック画像に可視像化する。他色の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。
【００２４】
感光体１０K上のブラックトナー像は、現像ローラ１１により転写ベルト１４上のシート媒体に転写される。シート媒体上のブラックトナー画像は、作像装置７Ｙで形成されたイエロートナー画像、作像装置７Ｃで形成されたシアントナー画像、作像装置７Ｍで形成されたマゼンダトナー画像、作像装置７Ｔで形成された透明トナー画像と重ねられて転写される。これにより、フルカラートナー画像が形成される。
【００２５】
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像が転写ベルト１４上を移動するシート媒体に直接重ね転写されるが、このような直接転写以外に一旦中間転写ベルト上に重ね転写した上で重ねトナー画像をシート媒体上に一括点転写してフルカラー画像を合成する方式も知られている。本発明は、このような方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
【００２６】
図２は像担持体として６つのドラム状感光体１０K，１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０O，１０Gをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は各作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７O，７Gの一部として構成されている。これら作像装置７K，７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７O，７Gは順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ、オレンジ、グリーンに対応し、組み合わせによってその他の色の画像も調製する。そのほかの作像部材、作像工程については図１に示す５色の画像形成装置と同様であるので、説明を省略する。
【００２７】
以下に、本発明に係る書込み装置の全体構成や詳細を説明する。
図３は図１に示す５色のフルカラー画像形成装置の書込み装置部分を抜き出したものである。偏向器であるポリゴンミラー２０と偏向ビームスプリッタ３０ａの間には走査レンズがおかれており、合成されたビームの発光波長により異なるビーム径や光路長の違いによる走査倍率の違いを予備的に補正する。またダイクロイックミラー４０ａの反射部や反射ミラー６０の光路後方にも走査レンズがおかれ、発光波長により異なるビーム径や光路長の違いによる走査倍率の違いを今一度補正するようになっている。またダイクロイックミラー５０ａ，５０ｂ、波長板４０ａ，４０ｂ、偏光ビームスプリッタ３０ａ，３０ｂ、反射ミラー６０を透過・反射する範囲でのビーム光路と各ビームが感光体の各々に結合する箇所を結ぶ面とは、平行に設定されている。図４は図３に示した書込み装置部分の更に片側（図１，３での左側）を抜き出した拡大詳細図である。図５は図４の書込み装置部分片側の上面図であり、ビーム分離手段の構成を明瞭にするものである。
【００２８】
図４、図５において、ポリゴンミラー２０の左側にて、複数の光源のうち３つの異なる発光波長λ１、λ２、λ３（波長はλ１＜λ２＜λ３）の光源から照射されたビームがそれぞれ異なる感光体１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｔに照射される方法について説明する。図５に示すように、各光源から同一の偏光方向（本例の場合は縦方向の直線偏光：P偏光）で出射された各々のビームが副走査方向にていったん同一経路に合成された後、ポリゴンミラー２０に入射する。ポリゴンミラーにより走査された３本のビームはまず、図６左に示すような偏光状態によって透過・反射の特性を有する偏光ビームスプリッタ３０ａと、図７に示すような原理で図８左に示すようなビームの偏光状態にλ／４の位相差を与える波長板４０ａを透過する。透過したそれぞれのビームは偏光状態がλ／４だけ回転した光ビーム状態（円偏光）となる。次に図９左に示すような発光波長差により透過・反射の特性を有するダイクロイックミラー５０ａによって、波長λ１のビームは反射光、λ２，λ３のビームは透過光に分離される。
【００２９】
第１のダイクロイックミラー５０ａにより反射されたλ１のビームは再度、偏光方向をπ／４だけ回転させるλ／４波長板４０ａを通過することで、出射時とは累計でπ／２回転した状態の光ビーム（横方向の直線偏光：Ｓ偏光）となり、第１の偏光ビームスプリッタ３０ａの特性により折り返され、感光体１０Ｃの被走査面に照射される。
【００３０】
一方、第１のダイクロイックミラー５０ａを透過したλ２，λ３のビームは次に、図６右に示すような偏光状態によって透過・反射の特性を有する第２の偏光ビームスプリッタ３０ｂと、図８右に示すようなビームの偏光状態にλ／８の位相差を与える第２の波長板４０ｂを透過する。透過したそれぞれのビームは偏光状態がλ／８だけ回転して、λ／４波長板４０ａで与えられた位相差と累計して３λ／８回転した状態（楕円偏光）となる。次に図９右に示すような特性を有する第２のダイクロイックミラー５０ｂによって、波長λ２のビームは反射光、λ３のビームは透過光に分離される。
【００３１】
第２のダイクロイックミラー５０ｂにより反射されたλ２のビームは再度、偏光方向をπ／８だけ回転させるλ／８波長板４０ｂを通過することで、出射時とは累計でπ／２回転した状態の光ビーム（横方向の直線偏光：Ｓ偏光）となり、第２の偏光ビームスプリッタ３０ｂの特性により折り返され、感光体１０Ｍの被走査面に照射される。第２のダイクロイックミラー５０ｂを透過した発光波長λ３のビームは、反射ミラー６０で反射され、感光体１０Ｔの被走査面に照射される。
【００３２】
このような方式により、３つの異なる光源から出射され、偏光方向が同一で副走査方向に合成された波長の異なる光ビームは、ポリゴンミラー２０で偏向走査され、各光学素子を介してそれぞれ異なる像担持体へ照射される。従来のカラープリンタで採用されていた３段ポリゴンを用いた対向走査の書込み方式に比べ、ポリゴンミラーの段数を１つにできること、一度の折り返しで感光体に照射されることにより、副走査方向（高さ方向）に小さくすることができる。なお、１組目の波長板を透過することでλ／４の位相差を与えられた偏向状態で２組目の偏光ビームスプリッタに入射する発光波長λ２、λ３のビームは像担持体とは反対側に出射する時の光量の１／４を反射することとなり、λ１のビームの光量に比べ３／４減少してしまうので、波長λ１ビームの光量P１と、波長λ２ビーム光量P２と、波長λ３のビーム光量P３の比は、予め、P１：P２：P３＝１：４／３：４／３としておくことで画像の劣化を防ぐのがよい。
【００３３】
また画像形成装置全体としてのレイアウトスペースを有効に確保するため、ポリゴンミラー走査平面と複数の感光体ドラムの中心を結んだ平面が平行となるよう、またλ１，λ２，λ３それぞれのビームの光路長を基本的に一致する（原理的にλ２の光路長はλ１、λ３に比べて偏光ビームスプリッタの厚みの半分だけ短くならざるをえない）ように、偏光ビームスプリッタ３０ａ，３０ｂの折り返し位置とダイクロイックミラー５０ａ，５０ｂの分離位置を決めるべきである。
【００３４】
図３の５色タンデムカラー画像形成装置では、上記の方式を２波長分（λ２、λ３の波長ビームを分離する手段）だけポリゴンミラー２０の図面右側にも配置することによって、５色分のビームをそれぞれの感光体に照射している。また図２の６色タンデムカラー画像形成装置では、上記の方式をポリゴンミラー２０の図面右側にも配置することで６色分のビームをそれぞれの感光体に照射している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用される５色タンデムカラー画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明が適用される６色タンデムカラー画像形成装置の概略図である。
【図３】本発明が適用される５色タンデムカラー画像形成装置の書込み部分の拡大図である。
【図４】書込み部分の偏光状態を説明する図である。
【図５】書込み部分の上面図である。
【図６】偏光ビームスプリッタの特性値を示すグラフである。
【図７】波長板の原理を説明する図である。
【図８】波長板の特性値を示すグラフである。
【図９】ダイクロイックミラーの特性値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  像担持体（感光体）
２０  ポリゴンミラー
３０  偏光ビームスプリッタ
４０  波長板
５０  ダイクロイックミラー
６０  反射ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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