(57)【要約】【課題】構成が簡単で、かつ安価なマルチビーム型の光走査装置を提供する。【解決手段】波長の異なるコヒーレント光を出射する複数の光源を近接して配置し各光源の光軸が、略並行に配置され各光軸を中心に広がり角をもって光を照射する複合光源１０と、該複合光源を構成する各光源の光軸の略中心軸上に配置され前記複合光源からの出射された光ビームを略平行化するコリメータレンズ１２と、該コリメータレンズから出射した光ビームを集光するシリンダレンズ１４と、該シリンダレンズにより集光された光ビームを露光体の露光面における主走査方向に走査するポリゴンミラー１６とを含み、該ポリゴンミラー以降はミラーのみにより構成される光学系とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なるコヒーレント光を出射する複数の光源を近接して配置し各光源の光軸が、略並行に配置され各光軸を中心に広がり角をもって光を照射する複合光源と、
該複合光源を構成する各光源の光軸の略中心軸上に配置され前記複合光源からの出射された光ビームを略平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズから出射した光ビームを集光するシリンダレンズと、該シリンダレンズにより集光された光ビームを露光体の露光面における主走査方向に走査するポリゴンミラーとを含み、該ポリゴンミラー以降に像面でレーザ光を集光しかつ露光点の走査速度を略等速度にするためのＦθ光学素子として一つ又は、一群のミラーより構成されたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学系は、
前記ポリゴンミラーにより各波長のコヒーレント光毎に異なる被露光体の露光面における主走査方向に光ビームを照射するために前記ポリゴンミラーで反射された後に異なる波長ごとに光ビームを分離する光学素子と、
前記光学素子と前記ポリゴンミラーとの間における光路上に配置されるＦθミラーと、
を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学素子は、
前記複合光源から出射される光ビームを分割するハーフミラーと、
該ハーフミラーにより分割された各光ビームのうち特定の波長の光ビームのみを透過するバンドパスフィルタとを含んで構成されることを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置に係り、特に被露光体を複数有するカラープリンタ等の電子写真装置の露光装置に使用するに好適な光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の露光装置は、大きく分類するとレーザダイオードを用いるもいのと発光素子（ＬＥＤ）を用いるものとがある。
発光素子（ＬＥＤ）を用いた露光装置では、被露光体に書き込む画像の画素１ドットに１つのＬＥＤを対応させて露光するようにしており、通常は、多数のＬＥＤを並べたＬＥＤヘッドと呼ばれる光源を使用する。
【０００３】
この光源は、ＬＥＤが複数個形成されたＬＥＤチップを基板上に並べて多数のＬＥＤ列を形成するように構成されている。ＬＥＤと被露光体の被露光面との間には、光学系を配設して結像面上に光を集光させる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、レーザダイオードを用いる露光装置では、一つのレーザビームを、光走査手段を用いて被露光体の露光面上の主走査方向に走査する。
この露光装置では、被露光面上で同一の走査速度及びビーム形状を維持するためにＦθレンズを用いる。
【０００５】
レーザダイオードから出射したレーザビームは、拡散光であるためにコリメータレンズにより平行光とする。この平行光は、スリット等でビーム形状が制限され、シリンダレンズでポリゴンミラーの反射面上で副走査方向に集光させる。
次に光走査手段であるポリゴンミラーで主走査方向に走査された光がＦθレンズ（またはレンズ群）により被露光体の露光面上に集光され、等速走査される（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３３４０６２６号公報
【特許文献２】
特許第３３３４４４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した露光装置のうち発光素子を用いるものでは、露光装置を小型にできる利点がある。しかし、次の欠点を有する。
すなわち、
（１）多数のＬＥＤチップを基板上に精度良く並べることが、必要であること、（２）回路が複雑であること、
（３）光学系の特性上、ＬＥＤチップと被露光体の露光面に至る光学系の距離精度が必要であること、
（４）ＬＥＤチップ間の光量のばらつきが大きく、補正が必要であること、
等の欠点が有る。
【０００８】
また、レーザダイオードを光源としてポリゴンミラー等で走査する光学系は、以下の利点を有する。
（１）      一つの光源を走査するために露光面での光量斑が少ない、
（２）      回路が単純である、
（３）      光学的に焦点深度が深いために露光面との距離精度が比較的低い、
等の利点がある。
【０００９】
近年、電子写真プリンタは、カラー化が進行している。特にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の画像を１つの画像にまとめるために従来のブラック／ホワイトに比較して４回画像を形成する必要が有る。
電子写真方式のカラープリンタでは、シングルパス方式とマルチパス方式の２種類が有る。シングルパス方式は１ドラムに１露光装置を組み込み、４色の現像器でそれぞれ現像して中間転写体等に画像を重ねて一括で紙に転写する方式である。
【００１０】
マルチパス方式は、４個の現像器と４個の露光装置、４色の現像器を装備し機構的には、従来のブラック／ホワイト方式のプリンタを４個重ねた構造になる。シングルパス方式は、４回画像を重ねるために印字速度が１／４になり、低速になる欠点がある。また、現像器等を移動する機構が複雑であるが、ドラム、露光装置が一つで構成できる利点がある。
マルチパス方式は、印字速度が速いが、露光装置や感光体が４個必要で複雑になるという欠点が有った。
【００１１】
本発明は、上記マルチパス方式の電子写真カラープリンタの露光装置に関するものである。
従来のマルチパス方式の露光装置は、露光体の数だけレーザダイオードを有し、ポリゴンミラーやＦθレンズも同数だけ必要である。この場合、装置が大型化し、コストアップしてしまう欠点が有った。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で、かつ安価なマルチビーム型の光走査装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、波長の異なるコヒーレント光を出射する複数の光源を近接して配置し各光源の光軸が、略並行に配置され各光軸を中心に広がり角をもって光を照射する複合光源と、該複合光源を構成する各光源の光軸の略中心軸上に配置され前記複合光源からの出射された光ビームを略平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズから出射した光ビームを集光するシリンダレンズと、該シリンダレンズにより集光された光ビームを露光体の露光面における主走査方向に走査するポリゴンミラーとを含み、該ポリゴンミラー以降はミラーのみにより構成される光学系とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光走査装置において、前記光学系は、さらに、前記ポリゴンミラーにより各波長のコヒーレント光毎に異なる被露光体の露光面における主走査方向に光ビームを照射するために前記ポリゴンミラーで反射された後に異なる波長ごとに光ビームを分離する光学素子と、前記光学素子と前記ポリゴンミラーとの間における光路上に配置されるＦθミラーとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光走査装置において、前記光学素子は、前記複合光源から出射される光ビームを分割するハーフミラーと、該ハーフミラーにより分割された各光ビームのうち特定の波長の光ビームのみを透過するバンドパスフィルタとを含んで構成されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態に係る光走査装置は、波長の異なるコヒーレント光を出射する複数の光源を近接して配置し各光源の光軸が、略並行に配置され各光軸を中心に広がり角をもって光を照射する複合光源と、該複合光源を構成する各光源の光軸の略中心軸上に配置され前記複合光源からの出射された光ビームを略平行化するコリメータレンズと、該コリメータレンズから出射した光ビームを集光するシリンダレンズと、該シリンダレンズにより集光された光ビームを露光体の露光面における主走査方向に走査するポリゴンミラーとを含み、該ポリゴンミラー以降はミラーのみにより構成される光学系とを有することを特徴としている。
【００１６】
図１において、本発明の実施形態に係る光走査装置は、複数（本実施形態では２つ）の異なる波長のコヒーレント光を出射する複合光源１０と、コリメータレンズ１２と、シリンダレンズ１４と、ポリゴンミラー１６と、Ｆθミラー１８と、ハーフミラー２０と、ミラー２２と、第１のバンドパスフィルタ２４と、第２のバンドパスフィルタ２６とを有している。
【００１７】
複合光源１０は、本実施形態では２つの異なる波長のレーザ光（コヒーレント光）を出射するマルチビームレーザダイオードであり、２つの異なる波長（例えば、波長が６５０ｎｍと７８０ｎｍ）の光ビームを出射する２つのレーザダイオードが近接して配置されるように構成されている。この２つのレーザダイオードの光源間距離、すなわち、光軸間距離は例えば、１ｍｍ以内である。
【００１８】
コリメータレンズ１２は、複合光源１０から出射した光ビームを平行光にする。
また、シリンダレンズ１４は、ポリゴンミラー１６の反射面上に光ビームを集光させる機能を有する。このシリンダレンズ１４は、透過する光ビームに対して被露光体３０、３２の副走査方向のみパワー（集束機能）を有し、主走査方向にはパワーを有していない。
ポリゴンミラー１６は、図示してない駆動手段により一定の角速度で回転駆動され、その回転に伴い、入射された光ビームを被露光体３０、３２の被露光面の主走査方向に走査する機能を有している。
【００１９】
Ｆθミラー１８は、Ｆθレンズと同様の機能であり、レンズの代わりにミラーで形成したものである。Ｆθミラー１８は、本実施形態では、光ビームを被露光体３０、３２の被露光面に集光し、等速走査するように反射する機能を有し、自由曲面で形成されている。
ハーフミラー２０は、Ｆθミラー１８により反射された光ビームを二分する機能を有している。
また、第１のバンドパスフィルタ２４は、短波長（６５０ｎｍ）の光ビームのみを透過させる機能を有し、第２のバンドパスフィルタ２６は、長波長（７８０ｎｍ）の光ビームのみを透過させる機能を有している。
【００２０】
なお、ハーフミラー２０と第１のバンドパスフィルタ２４、ハーフミラー２０と第２のバンドパスフィルタ２６は、それぞれ、異なる波長毎に光ビームを分離する本発明の光学素子に相当する。
また、露光体３０、３２は、例えば、感光体ドラムであり、図示していない駆動手段により副走査方向に回転駆動されるようになっている。
なお、本発明の実施形態では、ポリゴンミラー１６以降の光学系の構成はミラーにより構成されているために、光ビームの波長依存性がなく、それ故、波長特性を補正するための補正手段を設ける必要がない。
【００２１】
上記構成において、複合光源１０より２つの異なる波長の光ビームが、それぞれ、図示していない変調手段により、異なる画像等の情報に基づいて強度変調されて出射する。これらの２つの光ビームは、光軸を中心に広がり角をもって出射する。
複合光源１０より出射した光ビームは、コリメータレンズ１２により平行光にされ、この平行光となった光ビームは、シリンダレンズ１４により絞り込まれ、ポリゴンミラー１６の反射面上に集光される。
【００２２】
ポリゴンミラー１６により反射された光ビームは、ミラー１８により反射され、ハーフミラー２０に入射される。ハーフミラー２０に入射された光ビームは、二分され、二分された一方の光ビームは、第１のバンドパスフィルタ２４を介して被露光体３０の被露光面に照射され、ポリゴンミラー１６の回転に伴い、被露光体３０の被露光面上で主走査方向に走査される。
【００２３】
ここで、第１のバンドパスフィルタ２２より短波長（６５０ｎｍ）の光ビームのみが透過するので、短波長（６５０ｎｍ）の光ビームがＦθミラー１８の作用により被露光体３０の被露光面に集光し、この被露光面の主走査方向に等速走査されることとなる。
また、ハーフミラー２０で二分された他方の光ビームは、ミラー２２で反射された後、第２のバンドパスフィルタ２６を介して被露光体３２の被露光面に照射され、ポリゴンミラー１６の回転に伴い、被露光体３２の被露光面上で主走査方向に走査される。
【００２４】
ここで、第２のバンドパスフィルタ２６より長波長（７８０ｎｍ）の光ビームのみが透過するので、長波長（７８０ｎｍ）の光ビームがＦθミラー１８の作用により被露光体３２の被露光面に集光し、この被露光面の主走査方向に等速走査されることとなる。
このようにして、被露光体３０の被露光面には短波長の光ビームにより、また、被露光体３２の被露光面には長波長の光ビームにより、それぞれ異なる画像等の情報が書き込まれることとなる。
【００２５】
本発明の実施形態に係る光走査装置によれば、波長の異なる複数の光ビームを出射する複合光源を光源とし、該光源から出射された各光ビームを対応する被露光体の主走査方向に走査する光走査装置における光学系を波長の異なる光ビームで共用化し、かつポリゴンミラー以降の被露光体に至る光学系をミラーにより構成するようにしたので、光走査装置の構成を簡略化することができ、安価な光走査装置を実現することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、波長の異なる複数の光ビームを出射する複合光源を光源とし、該光源から出射された各光ビームを対応する被露光体の主走査方向に走査する光走査装置における光学系を波長の異なる光ビームで共用化し、かつポリゴンミラー以降の被露光体に至る光学系をミラーにより構成するようにしたので、光走査装置の構成を簡略化することができ、安価な光走査装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１０…複合光源、１２…コリメータレンズ、１４…シリンダレンズ、１６…ポリゴンミラー、１８…Ｆθミラー、２０…ハーフミラー、２２…ミラー、２４…第１のバンドパスフィルタ、２６…第２のバンドパスフィルタ、３０、３２…被露光体
【図１】
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