(57)【要約】【課題】光偏向器と分離多面鏡との間に、結像手段を介在させる必要があったため、光偏向器から分離多面鏡までの距離を短くすることは困難であり、光走査装置の小型化に限界があった。【解決手段】複数の光源からの光束を同一の面にて偏向走査する光偏向器を備え、複数の光源からの光束が、光偏向器の回転軸に直交する面に対して所定の角度をなして入射するよう配置される。また、その複数の光源からの光束をそれら複数の異なる方向に入射角度に応じて反射する分離手段が、前記結像手段よりも上流側に配置されるようにする。【選択図】図２
2011022196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被走査面を走査する光束を発する複数の光源と、
前記複数の光源からの光束を同一の面にて偏向走査する光偏向器と、
前記光偏向器により偏向走査された複数の光束を結像する結像手段を備え、
前記複数の光源からの光束が、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対して所定の角度をなして入射するよう配置され、
前記複数の光源からの光束を当該複数の異なる方向に前記入射角度に応じて反射する分離手段が、前記結像手段よりも上流側に配置されたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記分離手段により分離された複数の光束が走査する複数の走査面それぞれの間で成す鋭角側の角度の内、最大の角度をΔθとし、Δθの角度を成す２つの平面である第１、第２平面が前記光偏向器の回転軸を含む平面と成す鋭角側の角度をθ１、θ２としたとき、下記の式を満足することを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
Δθ＝θ１＋θ２
【請求項３】
前記複数の被走査面は、４つ以上配設され、
前記分離手段は、複数の光束の内、２つ以上の光束と他の２つ以上の光束とを、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対してそれぞれ異なる領域に分離することを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記分離手段により、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対して互いに異なる領域に分離される、隣り合う２つの光束の斜入射角差は、該光偏向器の回転軸に直交する面に対して同じ領域に反射される、隣り合う２つの光束の前記光偏向器への斜入射角差以上であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光偏向器により偏向走査される前記複数の光束の数は４以上の偶数であり、
前記光偏向器により偏向走査された光束が、該光偏向器の回転軸に直交する面に対して対称な角度となる２つずつの光束により構成されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記光偏向器の重心から前記分離手段の重心へ向かう方向における該光偏向器と該分離手段との間の空間に前記複数の光源を配置させるための光源側反射手段を、前記光偏向器よりも上流側に備えたことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記結像手段は、前記分離手段により、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対して同じ領域に反射される複数の光束に対して共通の光学面を通過させる共通結像手段を少なくとも有し、
前記共通結像手段の光学面は、入射面、出射面ともに多項式で表される形状であり、該多項式で表される入射面、出射面の原点を結ぶ光軸は、該共通結像手段を通過する複数の光束の、前記分離手段により反射された複数の走査面間の領域に配置されることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記共通結像手段に入射する複数の光束は、前記共通結像手段の光軸に対して対称な角度とされたことを特徴とする請求項７記載の光走査装置。
【請求項９】
前記共通結像手段に入射する複数の光束は、前記共通結像手段の光軸に対して対称な通過位置とされたことを特徴とする請求項７記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記分離手段により分離された光束を、対応する前記被走査面に導く少なくとも１つの反射手段を有し、
前記結像手段は、複数の光束にそれぞれ対応する複数の個別結像手段を少なくとも有し、
前記個別結像手段は、光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を有し、
前記分離手段により、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対して同じ領域に反射される複数の光束について、それぞれ対応する被走査面に導く前記反射手段の枚数が、
奇数枚である場合、前記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について互いに異なる向きに配置し、
偶数枚である場合、前記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について同じ向きに配置することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記分離手段により分離された光束を、対応する前記被走査面に導く少なくとも１つの反射手段を有し、
前記結像手段は、複数の光束にそれぞれ対応する複数の個別結像手段を少なくとも有し、
前記個別結像手段は、光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を有し、
前記分離手段により、前記光偏向器の回転軸に直交する面に対して互いに異なる領域に反射される複数の光束について、それぞれ対応する被走査面に導く前記反射手段の枚数が、
奇数枚である場合、前記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について同じ向きに配置し、
偶数枚である場合、前記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について互いに異なる向きに配置することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記結像手段は、前記共通結像手段と、複数の光束にそれぞれ対応する複数の個別結像手段と、を備えたことを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか１項に記載の光走査装置を備えて構成され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、光走査装置や、その光走査装置を用いたデジタル複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光束を光偏向器などの偏向手段で偏向させ、その偏向された光束を被走査面に微小なスポット光として結像させ、被走査面上を主走査方向に等速走査させる光走査装置が従来から知られており、レーザビームプリンタ、レーザビームプロッタ、ファクシミリ、デジタル複写機等の画像形成装置の潜像書込手段等に応用されている。
【０００３】
こうした光走査装置は、例えばレーザ光源から射出されたレーザ光を光偏向器で偏向反射することによって像担持体等の被走査面上を走査させ、さらにこうした動作と併行して、射出するレーザ光を画像信号に応じて強度変調（例えばオン、オフ）させることにより、被走査面に画像を書き込むようになっている。
【０００４】
こうした光走査装置として、入射した複数本の光線をその数の方向に分離させる分離多面鏡を、光偏向器よりも下流に設け、かつ、折り返しミラーの配置位置を適宜設定することにより、分離多面鏡から、光走査装置の最下流の光学素子であるシリンドリカルミラーの距離を短くしようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１のものでは、光偏向器よりも下流に分離多面鏡を設けるように構成されているため、光偏向器と分離多面鏡との間に、結像手段を介在させる必要があった。このため、光偏向器から分離多面鏡までの距離を短くすることは困難であり、光走査装置の小型化に限界があった。
また、光源手段が、光偏向器に関して、分離多面鏡などの位置とは反対側に配置されているため、光走査装置全体の小型化についてまで考慮されたものではなかった。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数の光束を同一の反射面にて偏向走査する構成でありながら、装置全体をさらに小型化することができる光走査装置およ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】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明に係る光走査装置は、複数の被走査面を走査する光束を発する複数の光源と、上記複数の光源からの光束を同一の面にて偏向走査する光偏向器と、上記光偏向器により偏向走査された複数の光束を結像する結像手段を備え、上記複数の光源からの光束が、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対して所定の角度をなして入射するよう配置され、上記複数の光源からの光束を当該複数の異なる方向に上記入射角度に応じて反射する分離手段が、上記結像手段よりも上流側に配置されたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置は、上述した本発明に係る光走査装置を備えて構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、複数の光束を同一の反射面にて偏向走査する構成でありながら、装置全体をさらに小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態としての光走査装置を示す斜視図である。
【図２】図１中の観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路を示す図である。
【図３】偏向走査の後、分離された各ビームの様子を示す図である。
【図４】偏向走査された直後の各ビーム２０１〜２０４の様子を示す図である。
【図５】図１中の観測点Ｑからみた、光源手段２００から分離ミラー１１２までの光路図を示す図である。
【図６】ビーム２０１の、走査レンズ１２２での偏向の様子を示す図である。
【図７】各ビームの走査レンズ１２２〜１２５上での走査線曲がりを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態としての光走査装置を示す斜視図である。
【図９】図８中の観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路を示す図である。
【図１０】図９の領域Ｒにおける、マイクロミラー１０６から第１走査レンズ１２０までの光路を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態としての他の光走査装置を示す斜視図である。
【図１２】図１１中の観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態としての光走査装置を示す斜視図である。
【図１４】図１３中の観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路を示す図である。
【図１５】図１３中の観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の他の光路を示す図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態としての他の光走査装置を示す図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態による画像形成装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明に係る光走査装置および画像形成装置を適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、共振現象を用いたマイクロミラーを光偏向器として用いて、４ステーションを走査する光走査装置の斜視図である。図１中の、観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路図を図２に、観測点Ｑからみた、光源手段２００から分離ミラー（分離手段）１１２までの光路図を図５に示す。
【００１３】
図１に図示するように各感光体ドラムを走査する光走査装置は一体的に構成され、転写体１０５の移動方向に沿って等間隔で配列された４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に対し、各々に対応した光源からのビームを、マイクロミラー１０６での主走査方向に偏向後に再度分離して導き、４つの感光体ドラムがそれぞれ副走査方向に回転することにより２次元画像を形成する。
【００１４】
このビームの分離では、分離ミラー（分離手段）１１２が、各感光体ドラムに応じて設けられた４つの光源からの光束を、各光束の入射角度に応じて反射する。このことにより、各感光体ドラムに応じて設けられた４つの光源からの光束が、その光源の数である４つの異なる方向に分離されることとなる。
【００１５】
また、本実施形態では、各光源ユニットからのビームを、マイクロミラー１０６に対して副走査方向に異なる入射角で斜入射させることで、各光源ユニットからのビームを一括して偏向、走査するようにしている。１枚のマイクロミラーにより複数の走査領域を走査することにより、低コスト化をはかれる上に、複数のマイクロミラーを用いる際に必要不可欠となる、共振振動数や駆動周波数、振幅や振れ角の合わせこみが不要となり、製造工程の短縮化、光学性能の向上がはかれる。また、各ビームの分離を容易にし、装置全体の小型化をはかっている。
【００１６】
各ビームはシリンドリカルレンズ群１１３によってマイクロミラー１０６の反射面の近傍で副走査方向に収束され、入射ミラー１１１によりマイクロミラー１０６へ導光される。偏向後はビーム同士が分離するように間隔を拡げていき、マイクロミラー１０６での偏向直後の分離ミラー１１２にて分離される。ここで、４本のビームが、マイクロミラー１０６の回転軸（図２中のＡ）と直交する面（図２中のＯ）に対して一方の領域（図２中のＲ）に２本、他方の領域（図２中のＬ）に２本に分離されるように、レイアウトしている。
【００１７】
本実施形態では、このように、光偏向器の後に、結像レンズといった結像手段を介さずに、各ビームを分離ミラー１１２で分離することにより、光偏向器から光走査装置最下流の光学素子（本実施形態では個別結像手段である走査レンズ１２２〜１２５）までの厚さｔを短くすることを可能としている。
【００１８】
マイクロミラー１０６に偏向走査された各光源ユニットからのビーム２０１〜２０４は、折り返しミラー１２７〜１３２、走査レンズ１２２〜１２５を介して感光体ドラム１０１〜１０４上にスポット状に結像し、画像情報に基づいた潜像を形成する。感光体ドラムを走査する速度を有効画像領域上全域で均一に保つため、走査レンズ１２２〜１２５をｆ・ａｒｃｓｉｎ特性としている。
【００１９】
同期検知センサ１３６、１３８へは、マイクロミラー１０６で偏向された光ビームが、結像レンズ１３７、１３９により集束されて入射されるようにしており、その検出信号をもとにステーション毎の同期検知信号を生成している。また、この信号をマイクロミラー１０６の振幅制御にも用いており、共振周波数や振幅の経時的な変動が起こった場合にも駆動電圧などを制御することにより振幅を一定に保ち、有効画像領域内の走査速度の均一化をはかり、安定的に画像形成が行えるようにしている。
【００２０】
本実施形態では結像レンズ１３７、１３９は主走査方向と副走査方向に異なる曲率を有するアナモフィックレンズを用いて主走査方向、副走査方向ともに同期検知センサ１３６、１３８上に結像するようにしている。しかし、水平同期検知信号の発生という機能上、副走査方向には必ずしも結像させる必要はなく、レイアウトなどの制約を優先して副走査方向に結像しない構成としても良い。
【００２１】
（走査面）
以下、各ビーム２０１〜２０４の走査面についての関係について述べる。
図３（ａ）は、図２におけるマイクロミラー１０６により偏向走査され、分離手段１１２により分離された各ビームの様子を示している。ここでは、図画煩雑になるのを避けるため、分離手段１１２は省略し、分離手段１１２により各ビーム２０１〜２０４が反射される様子のみを表している。
【００２２】
各ビーム２０１〜２０４の、分離手段１１２にて反射された直後の面を、それぞれの走査面と定義する。それぞれの走査面が成す、走査方向と直交する副走査方向の角度（鋭角側）を、以下のように定義する。
「ビーム２０１の走査面」と「ビーム２０２の走査面」が成す角度：θ１２
「ビーム２０１の走査面」と「ビーム２０３の走査面」が成す角度：θ１３
「ビーム２０１の走査面」と「ビーム２０４の走査面」が成す角度：θ１４
「ビーム２０２の走査面」と「ビーム２０３の走査面」が成す角度：θ２３
「ビーム２０２の走査面」と「ビーム２０４の走査面」が成す角度：θ２４
「ビーム２０３の走査面」と「ビーム２０４の走査面」が成す角度：θ３４
【００２３】
本実施形態では、これら角度の中で最も直角に近いもの、すなわち最大の角度となるものを、θ１４としている。
【００２４】
図３（ｂ）では、上記したθ１４を成す２つの平面である、ビーム２０１とビーム２０４の走査面のみに着目している。ここで、θ１４をΔθ、ビーム２０１の走査面とマイクロミラー１０６の回転軸Ａを含む平面と成す角をθ１、ビーム２０４の走査面とマイクロミラー１０６の回転軸Ａを含む平面とを成す角をθ２と定義している。本実施形態では、下記の式１を満足するような構成としている。
Δθ＝θ１＋θ２    ・・・（式１）
【００２５】
（光偏向器への斜入射角）
図４では、図２における、マイクロミラー１０６により偏向走査された直後の各ビーム２０１〜２０４の様子を示している。ここで、各ビームの、マイクロミラー１０６への副走査方向の入射角をそれぞれ、β１、β２、β３、β４としている。このとき、マイクロミラー１０６の回転軸Ａに直交する面Ｏに対して同じ領域に反射される、隣り合う２つの光束のマイクロミラー１０６への副走査方向への入射角差が、β２−β１、β３−β４で表される。また、面Ｏに対して相反する領域（互いに異なる領域）に反射される、隣り合う２つの光束の、マイクロミラー１０６への副走査方向への入射角差が、β１＋β４で表される。
【００２６】
本実施形態では、β１〜β４が下記の（式２）を満足した状態となるよう設定することにより、分離手段１１２でのビームの分離を容易にし、その結果、分離のために必要な、マイクロミラー１０６への副走査方向の入射角（斜入射角）の増大を最低限にしつつ、マイクロミラー１０６から分離手段１１２までの距離を短く保ち、光走査装置１００の小型化を可能にしている。
β１＋β４≧β２−β１  かつ  β１＋β４≧β３−β４    ・・・（式２）
【００２７】
より好ましくは、ビーム２０１とビーム２０４、ビーム２０２とビーム２０３が、それぞれ図４の面Ｏに対して対称となるように、すなわち下記の（式３）を満足するように配置されると、マイクロミラー１０６への斜入射角をさらに低減でき、光学特性をより良好に保つことができる光走査装置を提供できる。
｜β１｜＝｜β４｜  かつ  ｜β２｜＝｜β３｜    ・・・（式３）
【００２８】
（光源部）
本実施形態では、図５に示すように、入射ミラー（光源側反射手段）１１１を設けている。このことにより、マイクロミラー１０６の重心から分離手段１１２の重心へ向かう方向におけるマイクロミラー１０６と分離手段１１２との間の空間に、光源部２００を配置している。このレイアウトとすることにより、光源部２００も含めた、装置全体の小型化をはかることができる。
【００２９】
（走査線曲がり補正）
本実施形態では、走査レンズ１２２〜１２５の面のうち、少なくとも一つの面が、その光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面とすることにより、被走査面上１０１〜１０４での走査線の曲がりを補正するレンズ構成としている。
【００３０】
図６にビーム２０１の、走査レンズ１２２での偏向の様子を代表して示す。２０１−ａは被走査面１０１の主走査方向の中央部を走査するときのビームの様子、２０１−ｂは被走査面１０１の主走査方向の端部を走査するときのビームの様子である。
【００３１】
本実施形態では、副走査方向に斜入射する光学系となっており、走査レンズ面に入射するまでの光路長が、主走査中央部と端部で異なるため、それぞれのビーム２０１−ａと２０１−ｂ間で、図６に示すように、角度や通過位置の差が発生する。つまり、走査線の曲がりが発生することになってしまう。ここでは、走査レンズ１２２の出射面の傾きを、長手方向に応じて変化させており、この曲がりを補正している。ａで示した線が、主走査中央部を走査するビームが通過する出射面傾き、ｂで示した線が、主走査端部を走査するビームが通過する出射面傾きである。Ｚ（＋）とした側が、光束が進む方向に奥側に傾くように設定している。
【００３２】
このように設定することにより、被走査面１０１上で、主走査中央部のビーム２０１−ａと、端部のビーム２０１−ｂの副走査方向における位置が合致しており、つまり、走査線の曲がりを補正している。
【００３３】
各ビーム２０１〜２０４の走査線曲がりは、マイクロミラー１０６への斜入射角に依存することも然ることながら、副走査方向に偏向する折り返しミラー（反射手段）１２７〜１３２の、光路中に存在する枚数によっても、その方向が異なる。折り返しミラーにて副走査方向に折り返す度に、走査線曲がりの向きは逆転するため、各ビーム２０１〜２０４の、走査レンズ１２２〜１２５上での走査線曲がりは、図７に示すような形状となる。
【００３４】
本実施形態では、この走査線曲がりの向きに合わせて、走査レンズ１２２〜１２５の短手方向の向きを設定しており、このことにより、走査レンズ１２２〜１２５を共通化しつつ、それぞれの被走査面上１０１〜１０４の走査線曲がりを低減しており、かつ、誤差成分があるときの走査線曲がりの向きを揃えることで、転写ベルト上で各走査線を重ね合わせたときの副走査方向の位置ずれを低減している。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、上述した第１の実施形態の構成での結像手段に、共通結像手段として走査レンズ１２０、１２１を備えるようにしたものである。
【００３６】
図８に、第２の実施形態としての光走査装置の斜視図を示す。図８中の、観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路図を図９、図９の領域Ｒにおける、マイクロミラー１０６から第１走査レンズ１２０までの光路を図１０に示す。
【００３７】
第１走査レンズ１２０の光学面は、入射面、出射面ともに多項式で表される形状、すなわち、主走査方向と副走査方向の位置に基づく２つの変数で表される形状となっている。入射面、出射面それぞれの原点を結ぶ軸を光軸１２０−Ｌとしたとき、第１走査レンズ１２０を通過する複数のビーム２０１、２０２の、分離手段に反射された直後の走査面間の領域（図１０中斜線領域）に配置している。図１０では領域Ｒでの光路図のみを表したが、領域Ｌにおける、ビーム２０３、２０４と、第１走査レンズ１２１の関係も同様である。
【００３８】
より好ましくは、第１走査レンズ１２０の光軸１２０−Ｌに対して、ビーム２０１、２０２の通過位置が対称であれば、もしくは、第１走査レンズ１２０の光軸１２０−Ｌに対して、ビーム２０１、２０２の角度が対称であれば、各ビーム２０１、２０２間の、第１走査レンズ１２０に起因する光学的作用が略同等となり、光学特性をより良好に保つことができる。上述のように、領域Ｌにおける、ビーム２０３、２０４と、第１走査レンズ１２１の関係が同様であることは言うまでもない。
【００３９】
また、図１１のように、共通結像手段として第一走査レンズ１２０、１２１、個別結像手段として第２走査レンズ１２２〜１２５を設けた、２枚構成の結像手段としても良い。図１１中の、観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路図を図１２に示している。このような構成とすることにより、より波面収差や走査線曲がりなどを良好に補正することができる。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、光偏向器として、上述した第２の実施形態の構成におけるマイクロミラー１０６に替えて、ポリゴンミラー１０６’を用いるようにしたものである。
【００４１】
図１３に、第３の実施形態における光走査装置の斜視図を示す。図１３中の、観測点Ｐからみた、偏向器よりも下流の光路図を図１４、図１５に示す。ポリゴンミラー１０６’の回転軸Ａ’と、各ビーム２０１〜２０４の走査面との関係や、各ビーム２０１〜２０４間のポリゴンミラー１０６’への斜入射角の関係、第１走査レンズ１２０、１２１と各ビーム２０１〜２０４との関係は、上述した第２の実施形態と同様の配置としている。
【００４２】
一般的に、ポリゴンミラー１０６’はこれまで述べてきた、マイクロミラー１０６に比べると体積が大きいことで知られているが、本発明の構成をとることにより、従来の光走査装置よりも小型に構成することができる。
【００４３】
さらに、図１４のように、光走査装置１００の形状を、ポリゴンミラー１０６’部（厚さｔ’２）よりも、それ以外の最薄部（厚さｔ’１）を薄くすることにより、光走査装置１００の外部の、作像エンジンなどの構成要素のレイアウト自由度を上げられるので、より小型化に適した光走査装置とすることができる。また、図１５のように、各ビーム２０１〜２０４の走査面が、ポリゴンミラー１０６’よりになるよう、斜入射角度や分離する角度などを設定することにより小型化をはかっても良い。
【００４４】
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、上述した第２の実施形態の構成に加え、第２走査レンズ１２６、折り返しミラー１３３、被走査面１０５をさらに備えたものである。
【００４５】
図１６に、第４の実施形態としての光走査装置の構成例を示す。マイクロミラー１０６の回転軸Ａと、各ビーム２０１〜２０５の走査面との関係や、各ビーム２０１〜２０５間のポリゴンミラー１０６’への斜入射角の関係、第１走査レンズ１２０、１２１と各ビーム２０１〜２０５との関係は、上述した第２の実施形態と同様の配置としている。
【００４６】
本実施形態では、５つの被走査面１０１〜１０５に導光されるべき５つの光束を分離手段１１２により分離している。ここで、分離手段１１２は、５つの光束のうち２つ以上を、マイクロミラー１０６の回転軸Ａに直交する面Ｏに対し、相反する領域に分離している。
【００４７】
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、上述した第１〜第４の何れかの実施形態による光走査装置１００を搭載した画像形成装置を示すものである。
図１７は、第５の実施形態による画像形成装置の構成例を示す。
【００４８】
感光体ドラム９０１の周囲には感光体を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置１００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラにトナーを補給するトナーカートリッジ９０４、ドラムに残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラムへ光偏向器の走査により画像記録が行われる。
【００４９】
こうした構成による画像形成ステーションは転写ベルト９０６の移動方向に並列され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が転写ベルト上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。
【００５０】
一方、記録紙は給紙トレイ９０７から給紙コロ９０８により供給され、レジストローラ対９０９により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、転写ベルトからトナー画像が転写されて、定着ローラ９１０で定着して排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１１に排出される。
【００５１】
また、図１７は４ステーション構成のフルカラータンデム方式画像形成装置の例だが、の５ステーション以上のタンデム方式画像形成装置や、モノクロ機においても、本発明の各実施形態の光走査装置を光書込手段に適用することができる。
【００５２】
＜各実施形態について＞
以上のように、本発明の実施形態としての光走査装置は、複数の被走査面を走査する光束を発する複数の光源と、上記複数の光源からの光束を同一の面にて偏向走査する光偏向器と、上記光偏向器により偏向走査された複数の光束を結像する結像手段を有する光走査装置において、上記複数の光源からの光束が、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対して、所定の角度をなして入射し、かつ、上記角度に応じて複数の異なる方向に光束を反射する分離手段が、上記結像手段よりも上流側、すなわち光路における光源に近い側に配置されることを特徴とする。
【００５３】
ここで、従来では、副走査方向に角度を持って光偏向器に入射する複数の光束を、光偏向器の同一の面で偏向走査する片側斜入射方式の光走査装置において、分離手段を少なくとも一つの結像手段よりも下流側に配置していたため、装置全体が大型化する問題があった。
【００５４】
これに対し、上述した各実施形態によれば、光偏向器の直後で、結像手段を介さずに、その結像手段より上流側に配置された分離手段により光束を分離するレイアウトとすることにより、光偏向器から光走査装置の最下流の光学素子に至るまでの厚さを薄くすることができ、光走査装置の小型化をはかることができる。
【００５５】
すなわち、上述した各実施形態によれば、分離手段後に結像手段を配置できるため、結像手段を被走査面により近い位置に配置することができ、結像手段の焦点距離が短くすることができる。これにより、被走査面上でのビームスポット径小径化を図ることができる。
【００５６】
このため、上述した各実施形態によれば、複数の光束を同一の反射面にて偏向走査する光走査装置において、装置全体の小型化を図ることができる。さらには、本発明の実施形態としての光走査装置を用いて構成された画像形成装置の小型化も達成することができる。
【００５７】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記分離手段により分離された複数の光束が走査する複数の走査面が成す、最も直角に近い鋭角の角度をΔθとし、Δθの角度を成す２つの平面である、第１、第２平面が、それぞれ、上記光偏向器の回転軸を含む平面と成す鋭角側の角度をθ１、θ２としたとき、
Δθ＝θ１＋θ２
を満足することを特徴とする。
【００５８】
本発明の実施形態によれば、この条件を満たすレイアウトとすることにより、分離手段上での複数の光束の分離が容易なレイアウトとなる。また、そのため、分離のために必要な、光偏向器への副走査方向の入射角（斜入射角）が増大するのを抑制し、光学特性を安定に保った光走査装置を提供することができる。
【００５９】
ここで、Δθ＝θ１＋θ２を満たさない場合、各ステーションの斜入射角のうち、最大の斜入射角が大きくなるため、光学特性の劣化を招く虞がある。この問題の発生を防ぐために、本発明の実施形態ではΔθ＝θ１＋θ２を満たすよう配置しており、光学特性の補正を容易にすることを達成している。
【００６０】
また、本発明の実施形態としての光走査装置では、上記複数の被走査面が、少なくとも４つ以上配置され、上記分離手段は、複数の光束のうち２つ以上を、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、相反する領域に分離することを特徴とする。
【００６１】
本発明の実施形態によれば、このレイアウトとすることにより、光偏向器の回転軸に直交する面に対し、片側の領域に光束が集中することがなく、斜入射角が増大するのを抑制し、光学特性を安定に保ち、かつ、光走査装置の小型化をはかることができる。
【００６２】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、相反する領域に分離される、隣り合う２つの光束の斜入射角差は、上記分離手段により、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、同じ領域に反射される、隣り合う２つの光束の、上記光偏向器への斜入射角差以上であることを特徴とする。
【００６３】
本発明の実施形態によれば、このレイアウトとすることにより、光偏向器から分離手段までの距離をより短く配置でき、さらに小型な光走査装置を提供できる。
【００６４】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記複数の光束は４以上の偶数であり、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対して、対称な角度で入射することを特徴とする。
【００６５】
このように、本発明の実施形態によれば、光束の数が偶数である場合において、斜入射角を低減するレイアウトに配置できることで、光学特性を安定に保ち、かつ、光走査装置の小型化をはかることができる。
【００６６】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記光偏向器よりも上流側に反射手段をさらに有し、上記複数の光源は、上記光偏向器の回転軸と、上記分離手段との最短距離方向について、上記光偏向器の回転軸と、上記分離手段の間の空間に、発光点を有することを特徴とする。
【００６７】
本発明の実施形態によれば、このようなレイアウトとすることにより、光源部も含めた光走査装置全体を小型化することが可能となる。
【００６８】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記結像手段は、上記分離手段により、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、同じ領域に反射される複数の光束について共通の光学面を通過する共通結像手段をさらに有し、上記共通結像手段の光学面は、入射面、出射面ともに多項式で表される形状であり、多項式で表される入射面、出射面の原点を結ぶ光軸は、該共通結像手段を通過する複数の光束の、分離手段により反射された複数の走査面間の領域に配置することを特徴とする。
【００６９】
このように共通結像手段を配置することにより、共通結像手段に入射する複数の光束それぞれの斜入射角を低減でき、その光束間の光学特性を均一に保つことができる。
【００７０】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記共通結像手段に入射する複数の光束の副走査方向の角度は、上記共通結像手段の光軸に対して対称とすることを特徴とする。
【００７１】
このように共通結像手段を配置することにより、共通結像手段に入射する複数の光束それぞれの斜入射角をさらに低減できる。
【００７２】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記共通結像手段に入射する複数の光束の副走査方向の位置は、上記共通結像手段の光軸に対して対称とすることを特徴とする。
【００７３】
このように共通結像手段を配置することにより、共通結像手段の副走査方向の光学的有効範囲を最小としながら光走査装置を構成でき、このため、共通結像手段を精度良く作ることができ、光学特性を良好に保つことができる。
【００７４】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記分離手段により分離された光束を、対応する上記被走査面に導く少なくとも一の反射手段を有し、上記結像手段は、複数の光束に対応する複数の個別結像手段を有し、上記個別結像手段は、その光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を有する。そして、上記分離手段により、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、同じ領域に反射される複数の光束について、それぞれ対応する被走査面に導く反射手段の枚数が、奇数枚差の場合は、上記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について相反する向きに配置する。また、偶数（０を含む）枚差の場合は、上記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について同じ向きに配置することを特徴とする。
【００７５】
ここで、一般には、光走査装置の小型化をはかるためには、折り返しミラーの枚数がメカレイアウトにより制限されてしまう。その場合、斜入射光学系特有の走査線曲がりの方向を揃えることが困難となることがあり、異なる被走査面の走査軌跡を重ね合わせたときに、副走査方向の位置ずれが発生し、色ずれなどの画質の低下を招いてしまう虞があった。
【００７６】
これに対し、本発明の実施形態によれば、個別結像手段に、光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を設けることにより、走査線曲がりを適宜補正する機能を設け、かつ、その短手方向の向きを折り返しミラーの枚数と合わせることにより、走査線曲がりの向きを、各被走査面上で一致させ、画質の低下を低減する光走査装置が提供できる。
【００７７】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記分離手段により分離された光束を、対応する上記被走査面に導く少なくとも一の反射手段を有し、上記結像手段は、複数の光束に対応する複数の個別結像手段を有し、上記個別結像手段は、その光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を有する。そして、上記分離手段により、上記光偏向器の回転軸に直交する面に対し、相反する領域に反射される複数の光束について、それぞれ対応する被走査面に導く反射手段の枚数が、奇数枚差の場合は、上記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について同じ向きに配置する。また、偶数（０を含む）枚差の場合は、上記個別結像手段上における走査線の曲がりの向きを、該個別結像手段の短手方向について相反する向きに配置することを特徴とする。
【００７８】
このように、本発明の実施形態によれば、個別結像手段に、光学面の短手方向の傾きが、長手方向に応じて変化する面を設けることにより、走査線曲がりを適宜補正する機能を設け、かつ、その短手方向の向きを折り返しミラーの枚数と合わせることにより、走査線曲がりの向きを、各被走査面上で一致させ、画質の低下を低減する光走査装置が提供できる。
【００７９】
また、本発明の実施形態としての光走査装置は、上記結像手段が、上記共通結像手段と、上記個別結像手段を有することを特徴とする。
【００８０】
このように、本発明の実施形態によれば、結像手段を２枚構成とすることにより、波面収差や、走査線曲がりをより良く補正することができる。
【００８１】
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１０１〜１０４    感光体ドラム
１０６    マイクロミラー（光偏向器の一例）
１０６’    ポリゴンミラー（光偏向器の一例）
１１２    分離ミラー（分離手段の一例）
１２２〜１２５    走査レンズ
２００    光源部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特開２００１−２８１５７５号公報
【図１】
2011022196.tif 000003
【図２】
2011022196.tif 000004
【図３】
2011022196.tif 000005
【図４】
2011022196.tif 000006
【図５】
2011022196.tif 000007
【図６】
2011022196.tif 000008
【図７】
2011022196.tif 000009
【図８】
2011022196.tif 000010
【図９】
2011022196.tif 000011
【図１０】
2011022196.tif 000012
【図１１】
2011022196.tif 000013
【図１２】
2011022196.tif 000014
【図１３】
2011022196.tif 000015
【図１４】
2011022196.tif 000016
【図１５】
2011022196.tif 000017
【図１６】
2011022196.tif 000018
【図１７】
2011022196.tif 000019