(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの被走査面を光によって個別に主走査方向に沿って走査する光走査装置であって、
光源と、
前記光源からの光束を第１の光束と第２の光束とに分割する光束分割手段を含み、前記第１の光束及び前記第２の光束を回転の向きが同じ円偏光にして射出する偏向器前光学系と、
前記偏向器前光学系からの前記第１の光束を偏向する第１の回転多面鏡、及び前記偏向器前光学系からの前記第２の光束を偏向する第２の回転多面鏡を含み、該第１及び第２の回転多面鏡は、一方の回転多面鏡における各鏡面が、他方の回転多面鏡におけるいずれの鏡面とも非平行状態を保って同一の回転軸まわりに回転する光偏向器と、
前記光偏向器で偏向された前記第１及び第２の光束をそれぞれ対応する被走査面上に集光する走査光学系と、を備え、
前記光束分割手段は、偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光の一方を透過させ、他方を反射する偏光分離面を有し、
前記偏向器前光学系は、前記光束分割手段で分割された前記第１の光束の光路上に配置された第１の１／４波長板、及び前記光束分割手段で分割された前記第２の光束の光路上に配置された第２の１／４波長板を含み、
前記第１の１／４波長板の進相軸方向と前記第２の１／４波長板の進相軸方向とが互いに直交していることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光源からの光束は直線偏光であり、
前記偏光分離面を透過した光束又は前記偏光分離面で反射された光束の偏光方向は、前記光源からの光束の偏光方向に対して＋４５°あるいは−４５°の関係にあり、
前記第１及び第２の１／４波長板の進相軸方向は、入射する光束の偏光方向に対して＋４５°あるいは−４５°の関係にある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】
前記偏向器前光学系は、前記光源と前記光束分割手段との間の光路上に配置された第３の１／４波長板を含み、
前記第３の１／４波長板の進相軸方向は、前記光源からの光束の偏光方向に対して＋４５°あるいは−４５°の関係にあることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記偏向器前光学系は、前記光源と前記光束分割手段との間の光路上に配置されたカップリングレンズを含み、
前記第３の１／４波長板は、前記光源と前記カップリングレンズとの間の光路上に配置されている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】
前記偏向器前光学系の少なくとも１つの光学素子は、入射側の面及び射出側の面の少なくとも一方が光束の入射方向に直交する面に対して傾斜してい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走査装置。
【請求項６】
前記偏向器前光学系の少なくとも１つの光学素子は、２つ以上の光学素子であり、一の光学素子と他の光学素子は、傾斜の向きが互いに逆向きであることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
少なくとも２つの像担持体と、
前記少なくとも２つの像担持体を画像データに応じて変調された光束により走査する請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を光によって走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等の画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光体ドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式の画像形成装置が普及してきている。
【０００３】
タンデム方式の画像形成装置では、感光体ドラムの数に応じて光源及び光学部品の数が増加し、故障する確率の増大、リサイクル性の低下、コストアップを招くという不都合があった。
【０００４】
そこで、感光体ドラムの数よりも光源の数を少なくした光走査装置が種々提案された。
【０００５】
例えば、特許文献１には、１個の光源からの光ビームでｎ個の光走査位置を光走査する光走査装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、共通の光源からの光ビームを分割して偏向手段の異なる段の反射鏡に分割された光ビームを入射させる光束分割手段を備える光走査装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されている光走査装置では、２段構成のポリゴンミラーの一方の段に向けた光束が反射されて戻ってくると、該戻り光は、光源で反射され、ポリゴンミラーの他方の段に向かうおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の観点からすると、少なくとも２つの被走査面を光によって個別に主走査方向に沿って走査する光走査装置であって、光源と、前記光源からの光束を第１の光束と第２の光束とに分割する光束分割手段を含み、前記第１の光束及び前記第２の光束を回転の向きが同じ円偏光にして射出する偏向器前光学系と、前記偏向器前光学系からの前記第１の光束を偏向する第１の回転多面鏡、及び前記偏向器前光学系からの前記第２の光束を偏向する第２の回転多面鏡を含み、該第１及び第２の回転多面鏡は、一方の回転多面鏡における各鏡面が、他方の回転多面鏡におけるいずれの鏡面とも非平行状態を保って同一の回転軸まわりに回転する光偏向器と、前記光偏向器で偏向された前記第１及び第２の光束をそれぞれ対応する被走査面上に集光する走査光学系と、を備え、前記光束分割手段は、偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光の一方を透過させ、他方を反射する偏光分離面を有し、前記偏向器前光学系は、前記光束分割手段で分割された前記第１の光束の光路上に配置された第１の１／４波長板、及び前記光束分割手段で分割された前記第２の光束の光路上に配置された第２の１／４波長板を含み、前記第１の１／４波長板の進相軸方向と前記第２の１／４波長板の進相軸方向とが互いに直交していることを特徴とする光走査装置である。
【０００９】
本発明は、第２の観点からすると、少なくとも２つの像担持体と、前記少なくとも２つの像担持体を画像データに応じて変調された光束により走査する本発明の光走査装置と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光走査装置によれば、光走査の安定性を低下させることなく、被走査面の数よりも光源の数を少なくすることができる。
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、画像品質を低下させることなく、低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。
【図２】図１における光走査装置を説明するための図（その１）である。
【図３】図１における光走査装置を説明するための図（その２）である。
【図４】図１における光走査装置を説明するための図（その３）である。
【図５】図１における光走査装置を説明するための図（その４）である。
【図６】光源に含まれる面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図７】面発光レーザアレイにおける複数の発光部の配列を説明するための図である。
【図８】光束分割部材の構成を説明するための図である。
【図９】入射光束、偏光分離面、各１／４波長板の各特性の組み合わせ例を説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）は、それぞれ図９における４番目の組み合わせを説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、１／４波長板Ｑ１を通過した光束Ｌ１の偏光状態を説明するための図であり、図１１（Ｂ）は、１／４波長板Ｑ２を通過した光束Ｌ２の偏光状態を説明するための図である。
【図１２】光束分割部材を用いた従来の走査光学系の不都合点を説明するための図である。
【図１３】本実施形態の効果を説明するための図（その１）である。
【図１４】本実施形態の効果を説明するための図（その２）である。
【図１５】２つの光束の偏光状態が等しいときのシェーディングを説明するための図である。
【図１６】２つの光束の偏光状態が異なるときのシェーディングを説明するための図である。
【図１７】２つの光束の偏光状態を測定する測定系を説明するための図である。
【図１８】図１７における偏光子の進相軸方向を説明するための図である。
【図１９】図１７の測定系による測定結果を説明するための図（その１）である。
【図２０】図１７の測定系による測定結果を説明するための図（その２）である。
【図２１】光走査装置の変形例１を説明するための図である。
【図２２】変形例１における入射光束、偏光分離面、各１／４波長板の各特性の組み合わせ例を説明するための図である。
【図２３】図２３（Ａ）〜図２３（Ｆ）は、それぞれ図２２における１６番目の組み合わせを説明するための図である。
【図２４】図２４（Ａ）は、１／４波長板Ｑ１を通過した光束Ｌ１の偏光状態を説明するための図であり、図２４（Ｂ）は、１／４波長板Ｑ２を通過した光束Ｌ２の偏光状態を説明するための図である。
【図２５】光走査装置の変形例２を説明するための図である。
【図２６】図２６（Ａ）〜図２６（Ｄ）は、それぞれ図２５における組み合わせ例を説明するための図である。
【図２７】図２７（Ａ）は、ハーフミラーを透過した光束の偏光状態を説明するための図であり、図２７（Ｂ）は、ハーフミラーで反射された光束の偏光状態を説明するための図である。
【図２８】光束分割部材の傾斜例１を説明するための図である。
【図２９】光束分割部材の傾斜例２を説明するための図である。
【図３０】光束分割部材と各１／４波長板の分離配置例を説明するための図である。
【図３１】各１／４波長板の傾斜例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２０に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１４】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００１５】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００１６】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１７】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００１８】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００１９】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２０】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２２】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２３】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２４】
光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された４つの光束によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。
【００２５】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２６】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。
【００２７】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここでカラー画像が転写された記録紙は、定着装置２０５０に送られる。
【００２８】
定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここでトナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００２９】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３０】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００３１】
光走査装置２０１０は、一例として図２〜図５に示されるように、２つの光源（２２００Ａ、２２００Ｂ）、２つのカップリングレンズ（２２０１Ａ、２２０１Ｂ）、２つの開口板（２２０２Ａ、２２０２Ｂ）、２つの光束分割部材（２２０３Ａ、２２０３Ｂ）、４つの１／４波長板（Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、Ｑｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの第１走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つの第２走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。
【００３２】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３３】
光源２２００Ａと光源２２００Ｂは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。
【００３４】
各光源は、いずれも、一例として図６に示されるように、同一基板上に３２個の発光部が２次元的に配列されている面発光レーザアレイ１００を有している。
【００３５】
３２個の発光部は、図７に示されるように、すべての発光部を副走査対応方向に伸びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等間隔ｄ１となるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。
【００３６】
また、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯であり、直線偏光を射出する。
【００３７】
図２に戻り、カップリングレンズ２２０１Ａは、光源２２００Ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。カップリングレンズ２２０１Ｂは、光源２２００Ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００３８】
開口板２２０２Ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１Ａを介した光束を整形する。開口板２２０２Ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１Ｂを介した光束を整形する。
【００３９】
光束分割部材２２０３Ａは、開口板２２０２Ａの開口部を通過した光束の光路上に配置され、該光束を２つの光束に分割する。光束分割部材２２０３Ｂは、開口板２２０２Ｂの開口部を通過した光束の光路上に配置され、該光束を２つの光束に分割する。
【００４０】
光束分割部材２２０３Ａと光束分割部材２２０３Ｂは、同じ構成の光束分割部材である。そして、光束分割部材２２０３Ａと光束分割部材２２０３Ｂを区別する必要がないときは、総称して「光束分割部材２２０３」という。また、光束分割部材２２０３に入射する光束を「光束Ｌ０」という。
【００４１】
光束分割部材２２０３は、図８に示されるように、光束Ｌ０に含まれる第１の偏光方向の直線偏光を透過させ、第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向の直線偏光を副走査対応方向に反射する偏光分離面と、該偏光分離面で反射された光束の光路上に偏光分離面に平行に配置された反射ミラー面とを有している。反射ミラー面に入射した光束は、偏光分離面を透過した光束の進行方向と同じ方向に反射される。すなわち、光束分割部材２２０３は、入射光束を副走査対応方向に関して離間している平行な２つの光束に分割する。なお、以下では、偏光分離面を透過した光束を「光束Ｌ１」、偏光分離面で反射された光束を「光束Ｌ２」という。
【００４２】
ここでは、光束の進行方向を「ｘ方向」とし、該ｘ方向に直交する面内で互いに直交する２方向であって、光束分割部材２２０３における主走査対応方向を「ｙ方向」、副走査対応方向を「ｚ方向」とする。また、光源から射出される光束の偏光方向をθ、上記第１の偏光方向をγａ、上記第２の偏光方向をγｂとする。
【００４３】
そして、光束分割部材２２０３Ａから射出される光束Ｌ２を「光束ＬＢａ」、光束Ｌ１を「光束ＬＢｂ」ともいう。さらに、光束分割部材２２０３Ｂから射出される光束Ｌ１を「光束ＬＢｃ」、光束Ｌ２を「光束ＬＢｄ」ともいう。
【００４４】
１／４波長板Ｑａは、光束分割部材２２０３Ａから射出された光束ＬＢａの光路上に配置されている（図３参照）。
【００４５】
１／４波長板Ｑｂは、光束分割部材２２０３Ａから射出された光束ＬＢｂの光路上に配置されている（図３参照）。
【００４６】
１／４波長板Ｑｃは、光束分割部材２２０３Ｂから射出された光束ＬＢｃの光路上に配置されている（図４参照）。
【００４７】
１／４波長板Ｑｄは、光束分割部材２２０３Ｂから射出された光束ＬＢｄの光路上に配置されている（図４参照）。
【００４８】
ここでは、１／４波長板Ｑｂと１／４波長板Ｑｃは、同じ光学的特性を有する１／４波長板であり、それらを区別する必要がないときは、総称して「１／４波長板Ｑ１」といい、その進相軸方向をφ１とする。また、１／４波長板Ｑａと１／４波長板Ｑｄは、同じ光学的特性を有する１／４波長板であり、それらを区別する必要がないときは、総称して「１／４波長板Ｑ２」といい、その進相軸方向をφ２とする。
【００４９】
なお、各偏光方向及び進相軸方向は、ｙｚ面内で、ｙ方向に対する反時計回りの角度で表すものとする。
【００５０】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、１／４波長板Ｑａを介した光束の光路上に配置され（図３参照）、該光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５１】
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、１／４波長板Ｑｂを介した光束の光路上に配置され（図３参照）、該光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５２】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、１／４波長板Ｑｃを介した光束の光路上に配置され（図４参照）、該光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５３】
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、１／４波長板Ｑｄを介した光束の光路上に配置され（図４参照）、該光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５４】
ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、一方の４面鏡における各鏡面が、他方の４面鏡におけるいずれの鏡面とも非平行状態を保って同一の回転軸まわりに回転する。ここでは、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、Ｚ軸方向からみたとき、相対的に略４５°ずれており（図２参照）、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。
【００５５】
そして、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００５６】
各第１走査レンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。
【００５７】
第１走査レンズ２１０５ａ及び第１走査レンズ２１０５ｂは、図５に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、第１走査レンズ２１０５ｃ及び第１走査レンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００５８】
そして、第１走査レンズ２１０５ａと第１走査レンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、第１走査レンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、第１走査レンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、第１走査レンズ２１０５ｃと第１走査レンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、第１走査レンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、第１走査レンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。
【００５９】
そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、第１走査レンズ２１０５ａ、折り返しミラー２１０６ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、及び折り返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに導光される。
【００６０】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、第１走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、及び折り返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【００６１】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、第１走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、及び折り返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに導光される。
【００６２】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、第１走査レンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、第２走査レンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに導光される。
【００６３】
各感光体ドラムの表面における光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。
【００６４】
ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００６５】
なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。
【００６６】
また、シリンドリカルレンズとそれに対応する第２走査レンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面とを副走査方向に関して共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。
【００６７】
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される各光学系は、走査光学系とも呼ばれている。
【００６８】
光源から射出される光束の偏光方向θと、第１の偏光方向γａと、第２の偏光方向γｂと、進相軸方向φ１と、進相軸方向φ２との組み合わせ例が図９に示されている。例えば、番号４の組み合わせは、θ＝９０°、γａ＝４５°、γｂ＝１３５°、φ１＝０°、φ２＝９０°である（図１０（Ａ）〜図１０（Ｅ）参照）。
【００６９】
このときの、１／４波長板Ｑ１を通過した光束Ｌ１の偏光状態が図１１（Ａ）に示され、１／４波長板Ｑ２を通過した光束Ｌ２の偏光状態が図１１（Ｂ）に示されている。いずれも、右回りの円偏光である。
【００７０】
なお、θの値は、何度であっても良い。また、θは±１０度程度、φ１及びφ２は±３度程度の誤差があっても良い。すなわち、各１／４波長板を通過した光束は、楕円偏光であっても良い。
【００７１】
ところで、特許文献１及び特許文献２に開示されている光走査装置では、一例として図１２に示されるように、光源から射出され光ビーム分割手段の分離面（ハーフミラー）を透過した光束は、光偏向器の上段に入射する。
【００７２】
この場合、光偏向器の上段で反射された光束が光ビーム分割手段に戻ってくると、該戻り光の一部は、光ビーム分割手段の分離面を透過して光源に入射する。該戻り光は、光源の表面で反射され、光ビーム分割手段に入射し、その一部は分離面で反射され、反射ミラーを介して光偏向器の下段に入射する。そこで、光偏向器の下段で偏向された光束で書込が行われているとき、該書込光束の光量が所望の光量と異なるおそれがあった。
【００７３】
また、光源から射出され光ビーム分割手段の分離面で反射された光束は、光偏向器の下段に入射する。そして、光偏向器の下段で反射された光束が光ビーム分割手段に戻ってくると、該戻り光の一部は、反射ミラーを介して分離面に入射し、該分離面で反射されて光源に入射する。該戻り光は、光源の表面で反射され、光ビーム分割手段に入射し、その一部は分離面を透過し、光偏向器の上段に入射する。そこで、光偏向器の上段で偏向された光束で書込が行われているとき、該書込光束の光量が所望の光量と異なるおそれがあった。
【００７４】
本実施形態では、光束分割部材２２０３から射出された光束Ｌ１は、１／４波長板Ｑ１によって円偏光となってポリゴンミラー２１０４の上段に入射する。ポリゴンミラー２１０４の上段で反射された光束Ｌ１が１／４波長板Ｑ１に戻ってくると、該光束Ｌ１は１／４波長板Ｑ１によって、光束分割部材２２０３から射出されたときの偏光方向に直交する直線偏光になり、光束分割部材２２０３の偏光分離面で反射される（図１３参照）。すなわち、光束Ｌ１の戻り光は、ポリゴンミラー２１０４の下段に到達することはない。
【００７５】
また、光束分割部材２２０３から射出された光束Ｌ２は、１／４波長板Ｑ２によって円偏光となってポリゴンミラー２１０４の下段に入射する。ポリゴンミラー２１０４の下段で反射された光束Ｌ２が１／４波長板Ｑ２に戻ってくると、該光束Ｌ２は１／４波長板Ｑ２によって、光束分割部材２２０３から射出されたときの偏光方向に直交する直線偏光になり、光束分割部材２２０３の偏光分離面を透過する（図１４参照）。すなわち、光束Ｌ２の戻り光は、ポリゴンミラー２１０４の上段に到達することはない。
【００７６】
従って、ポリゴンミラー２１０４の上段で偏向された光束で書き込みが行われているとき、及びポリゴンミラー２１０４の下段で偏向された光束で書き込みが行われているときのいずれにおいても、所望の光量で書き込みを行うことができる。
【００７７】
このとき、（１）γａ＝θ±４５、γｂ＝γａ＋９０、φａ＝γａ＋４５、φｂ＝γｂ＋４５、及び（２）γａ＝θ±４５、γｂ＝γａ＋９０、φａ＝γａ−４５、φｂ＝γｂ−４５、のいずれかが満足される必要がある。
【００７８】
ところで、感光体ドラムを照明する円偏光の回転方向は、感光体ドラム上の主走査方向における光量分布、いわゆるシェーディングに大きく影響する。
【００７９】
図１５には、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂが、いずれも右回りの円偏光の場合の、対応する感光体ドラムでのシェーディング特性が示されている。また、図１６には、光束ＬＢｂが右回りの円偏光で、光束ＬＢａが左回りの円偏光の場合の、対応する感光体ドラムでのシェーディング特性が示されている。なお、図１５及び図１６における像高とは、有効画像領域の中心を０とし、主走査方向の一側を＋、他側を−とした座標位置である。
【００８０】
光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂが、いずれも右回りの円偏光の場合、２つのシェーディング特性は、像高に対して略同等の傾向を示し、像高間の光量偏差が７％以下に抑えられる。なお、両者のシェーディングの差は、折り返しミラーの角度による差である。
【００８１】
一方、光束ＬＢｂが右回りの円偏光で、光束ＬＢａが左回りの円偏光の場合、光束ＬＢａに対応する感光体ドラムでは、像高間の光量偏差が１３％にもなっている。
【００８２】
このように、複数の円偏光がそれぞれ対応する感光体ドラムを照明するとき、該複数の円偏光の回転方向を揃えることにより、各感光体ドラム上での光量を安定させることができる。
【００８３】
なお、図１５及び図１６から、本実施形態の光学系では、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂが、いずれも右回りの円偏光となることが望ましいと分かるが、光学系によってはいずれも左回りの円偏光であっても良い。
【００８４】
なお、光束ＬＢａと光束ＬＢｂの回転方向が一致していることを確認するには、一例として図１７に示されるように、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂの光路上に、測定のための１／４波長板と偏光子をそれぞれ挿入し、該偏光子の回転角度に対する光強度を光検出器で測定すれば良い。測定のための１／４波長板は、図１８に示されるように、進相軸方向が４５度である。
【００８５】
測定結果の例が図１９及び図２０に示されている。図１９に示されるように、光束ＬＢａと光束ＬＢｂが、略同一の挙動を示していれば、光束ＬＢａと光束ＬＢｂは、略同一の偏光状態であると判断される。
【００８６】
一方、図２０に示されるように、光束ＬＢａと光束ＬＢｂが、異なる挙動を示していれば、光束ＬＢａと光束ＬＢｂは、偏光状態が異なると判断される。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、２つの光源（２２００Ａ、２２００Ｂ）、２つのカップリングレンズ（２２０１Ａ、２２０１Ｂ）、２つの開口板（２２０２Ａ、２２０２Ｂ）、２つの光束分割部材（２２０３Ａ、２２０３Ｂ）、４つの１／４波長板（Ｑａ、Ｑｂ、Ｑｃ、Ｑｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つの走査光学系、及び走査制御装置などを備えている。
【００８８】
各光束分割部材は、偏光方向が互いに直交する２つの直線偏光の一方を透過させ、他方を反射する偏光分離面を有している。光束分割部材２２０３Ａは、光源２２００Ａから射出された光束を、副走査対応方向に関して離間している光束ＬＢａと光束ＬＢｂに分割する。光束分割部材２２０３Ｂは、光源２２００Ｂから射出された光束を、副走査対応方向に関して離間している光束ＬＢｃと光束ＬＢｄに分割する。
【００８９】
ポリゴンミラー２１０４における１段目の４面鏡と２段目の４面鏡は、Ｚ軸方向からみたとき、相対的に略４５°ずれて同一の回転軸まわりに回転する。
【００９０】
そして、１／４波長板Ｑａは、ポリゴンミラー２１０４の下段に向かう光束ＬＢａの光路上に配置され、１／４波長板Ｑｂは、ポリゴンミラー２１０４の上段に向かう光束ＬＢｂの光路上に配置されている。
【００９１】
この場合、ポリゴンミラー２１０４に入射する光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂは、同じ向きに回転している円偏光となる。そして、ポリゴンミラー２１０４で反射され１／４波長板Ｑａに入射した光束ＬＢａの戻り光は、光束分割部材２２０３Ａの偏光分離面を透過し、光源２２００Ａには向かわない。また、ポリゴンミラー２１０４で反射され１／４波長板Ｑｂに入射した光束ＬＢｂの戻り光は、光束分割部材２２０３Ａの偏光分離面で反射され、光源２２００Ａには向かわない。
【００９２】
同様に、ポリゴンミラー２１０４に入射する光束ＬＢｃ及び光束ＬＢｄは、同じ向きに回転している円偏光となる。そして、ポリゴンミラー２１０４で反射され１／４波長板Ｑｃに入射した光束ＬＢｃの戻り光は、光束分割部材２２０３Ｂの偏光分離面で反射され、光源２２００Ｂには向かわない。ポリゴンミラー２１０４で反射され１／４波長板Ｑｄに入射した光束ＬＢｄの戻り光は、光束分割部材２２０３Ｂの偏光分離面を透過し、光源２２００Ｂには向かわない。
【００９３】
すなわち、ポリゴンミラー２１０４の上段で反射された光束が、ポリゴンミラー２１０４の下段に達するのを抑制することができる。また、ポリゴンミラー２１０４の下段で反射された光束が、ポリゴンミラー２１０４の上段に達するのを抑制することができる。
【００９４】
そこで、光走査の安定性を低下させることなく、感光体ドラムの数よりも光源の数を少なくすることができる。
【００９５】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、結果として、画像品質を低下させることなく、低価格化を図ることができる。
【００９６】
なお、上記実施形態において、一例として図２１に示されるように、光源と光束分割部材２２０３との間の光路上に、進相軸方向がφｖの１／４波長板Ｑｖが設けられても良い。
【００９７】
この場合に、光源から射出される光束の偏光方向θと、進相軸方向φｖと、第１の偏光方向γａと、第２の偏光方向γｂと、進相軸方向φ１と、進相軸方向φ２との組み合わせ例が図２２に示されている。例えば、番号１６の組み合わせは、θ＝９０°、φｖ＝４５°、γａ＝４５°、γｂ＝１３５°、φ１＝０°、φ２＝９０°である（図２３（Ａ）〜図２３（Ｆ）参照）。なお、θ及びγａの値は、何度であっても良い。
【００９８】
このときの、１／４波長板Ｑ１を通過した光束Ｌ１の偏光状態が図２４（Ａ）に示され、１／４波長板Ｑ２を通過した光束Ｌ２の偏光状態が図２４（Ｂ）に示されている。いずれも、右回りの円偏光である。この場合、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
さらに、この場合は、光束Ｌ０が円偏光になるため、光束分割部材２２０３の透過軸を光源から射出される光束の偏光方向に依存せずに設定できる。すなわち、上記実施形態に比べて、光束分割部材２２０３の透過軸γａ及びγｂの自由度が向上する。
【０１００】
また、上記実施形態において、一例として図２５に示されるように、前記光束分割部材２２０３に代えて、偏光無依存型のハーフミラーＨＭを用い、前記１／４波長板Ｑ１及び１／４波長板Ｑ２に代えて、光源と光束分割部材２２０３との間の光路上に、偏光子の機能と１／４波長板の機能を持つアイソレータを配置しても良い。
【０１０１】
このアイソレータは、光源側に偏光子機能面、光源から遠い側に１／４波長板機能面をもっている。なお、アイソレータは、１つの素子であっても良いし、偏光子と１／４波長板の２つの素子を用いても良い。
【０１０２】
偏光子の透過軸は光源の偏光方向に平行であり、１／４波長板の進相軸は偏光方向θに対してθ±４５°となっている（図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）参照）。ハーフミラーＨＭは偏光状態に依存しないため、分割された２つの光束は、回転の向きが同じ円偏光となる（図２６（Ｄ）、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）参照）。
【０１０３】
ポリゴンミラーからの戻り光は、アイソレータの１／４波長板機能面によって、θ＋９０度の直線偏光に変換されるため、偏光子機能面で除去され、光源に達しない。
【０１０４】
また、上記実施形態において、一例として図２８及び図２９に示されるように、１／４波長板で反射された光束が光源に戻らないように、光束分割部材２２０３と１／４波長板とが一体化された状態で傾斜させても良い。
【０１０５】
また、上記実施形態において、各１／４波長板は、一例として図３０に示されるように、光束分割部材２２０３に対して個別に配置されても良い。そして、各１／４波長板は、いずれも光束の進行方向に直交する面に対して傾斜していることが好ましい。
【０１０６】
また、上記変形例において、一例として図３１に示されるように、１／４波長板Ｑｖと１／４波長板Ｑ１及びＱ２の傾斜の向きが互いに逆向きであることが好ましい。これにより、収差の劣化を防ぐことができる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に直接転写されても良い。
【０１０８】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。
【０１０９】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で転写対象物としての印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１１０】
また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。
【０１１１】
要するに、上記光走査装置２０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、画像品質を低下させることなく、低価格化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…第１走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１０７ａ〜２１０７ｄ…第２走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０８ａ〜２１０８ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２２００Ａ，２２００Ｂ…光源、２２０１Ａ，２２０１Ｂ…カップリングレンズ、２２０３…光束分割部材（光束分割手段）、２２０３Ａ，２２０３Ｂ…光束分割部材（光束分割手段）、Ｑａ〜Ｑｄ…１／４波長板、Ｑ１，Ｑ２…１／４波長板、Ｑｖ…１／４波長板。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】特許第４４４５２３４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９１４３５号公報
【図１】
0005849504.tif 000002
【図２】
0005849504.tif 000003
【図３】
0005849504.tif 000004
【図４】
0005849504.tif 000005
【図５】
0005849504.tif 000006
【図６】
0005849504.tif 000007
【図７】
0005849504.tif 000008
【図８】
0005849504.tif 000009
【図９】
0005849504.tif 000010
【図１０】
0005849504.tif 000011
【図１１】
0005849504.tif 000012
【図１２】
0005849504.tif 000013
【図１３】
0005849504.tif 000014
【図１４】
0005849504.tif 000015
【図１５】
0005849504.tif 000016
【図１６】
0005849504.tif 000017
【図１７】
0005849504.tif 000018
【図１８】
0005849504.tif 000019
【図１９】
0005849504.tif 000020
【図２０】
0005849504.tif 000021
【図２１】
0005849504.tif 000022
【図２２】
0005849504.tif 000023
【図２３】
0005849504.tif 000024
【図２４】
0005849504.tif 000025
【図２５】
0005849504.tif 000026
【図２６】
0005849504.tif 000027
【図２７】
0005849504.tif 000028
【図２８】
0005849504.tif 000029
【図２９】
0005849504.tif 000030
【図３０】
0005849504.tif 000031
【図３１】
0005849504.tif 000032