(57)【要約】【課題】コンパクトで新規案な走査装置および画像形成装置を実現する。【解決手段】４個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、４個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により光偏向器２の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束を４組の第２光学系により４面の被走査面上に光スポットとして結像させて光走査を行う光走査装置において、４個のカップリング光学系ＬＹ〜ＬＫが互いに密接して相互の位置関係を固定され、４組の第２光学系は、各組が複数の光学素子で構成され、光偏向器に最も近い光学素子が、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化されるとともに主として主走査方向にパワーを有する。【選択図】    図１
2004279926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（≧２）個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、Ｍ個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて上記光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束をＭ組の第２光学系によりＭ面の被走査面上に光スポットとして結像させて上記Ｍ面の被走査面の光走査を行う光走査装置において、
Ｍ個のカップリング光学系が、互いに密接して相互の位置関係を固定され、
Ｍ組の第２光学系は、各組が複数の光学素子で構成され、光偏向器に最も近い光学素子が、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化されるとともに主として主走査方向にパワーを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
Ｍ個の光源を有する光源装置から放射される複数の光束が、光偏向器の偏向反射面近傍で、主走査方向に交わるように、光源装置が構成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、
Ｍ個のカップリング光学系は、カップリングレンズであることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、
Ｍ個のカップリングレンズは、互いに個別的であり、保持部材により互いに密接して相互の位置関係を固定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項３記載の光走査装置において、
Ｍ個のカップリングレンズが、互いに一体に形成されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置において、
第２光学系における、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化された光学素子がレンズであって、主走査方向にのみパワーを持ち、上記主走査方向の形状が非円弧形状を有し、光走査の等速特性と、走査光束の波面収差低減機能を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、
第２光学系における、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化された光学素子が、ガラスを材料としてモールド成形されたものであることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置において、
Ｍ＝３または４であって、Ｍ面の被走査面に、イエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の成分画像またはこれらと黒成分画像を個別的に書込むことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
Ｍ（≧２）個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、Ｍ個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて上記光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束をＭ組の第２光学系によりＭ面の被走査面上に光スポットとして結像させて上記Ｍ面の被走査面の光走査を行う光走査装置により、上記Ｍ面の被走査面の実体をなすＭ個の光導電性の感光体に個別の静電潜像を形成し、これら静電潜像を別個に現像して得られるＭ個のトナー画像を、共通のシート状記録媒体に転写し定着して画像形成を行う画像形成装置であって、
光走査装置として請求項１〜８の任意の１に記載のものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
Ｍ＝３または４であって、３個もしくは４個の光導電性の感光体は、トナー画像転写媒体の搬送路に沿って配置され、請求項８記載の光走査装置により、イエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の成分画像またはこれらと黒成分画像を個別的に書込まれ、形成された３または４個の静電潜像が、イエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の３色もしくはこれらに黒を加えた４色のトナーにより個別的に可視化され、各色トナー画像がシート状記録媒体へ重ね合せて転写・定着されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「４個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、４個のコリメートレンズにより光束ごと平行ビーム化し、各平行ビームをシリンドリカルレンズにより、共通の光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束を４組のｆθレンズにより４面の被走査面上に光スポットとして結像させて４面の被走査面の光走査を行う光走査装置により、４面の被走査面の実体をなす４個の光導電性の感光体に個別の静電潜像を形成し、これら静電潜像を別個に現像して得られる４個のトナー画像を、共通のシート状記録媒体に転写し定着して画像形成を行う画像形成装置」は従来から、タンデム方式のカラー画像形成装置として知られている（特許文献１〜４）。
【０００３】
また、これら特許文献１〜４記載の画像形成装置では、光偏向器とともにｆθレンズの一部も複数の光束に共通化されている。
【０００４】
このように、複数の被走査面を光走査する光束を共通の光偏向器で偏向させる構成では、複数の光源や、これらから放射される光束を光偏向器へ導光する光学系をコンパクト化しないと、この部分が大型化して光走査装置の大型化を招来し易い。
【０００５】
複数の光源からの光束を共通の光偏向器に導光する光学系をコンパクト化するには、光源やコリメートレンズ、シリンドリカルレンズ等の光学配置に工夫が必要であり、従来から種々の提案がなされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−４９４８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１０１０７号公報
【特許文献３】
特開２００１−３３７２０号公報
【特許文献４】
特開２００１−３４３６０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述したところに鑑み、複数の光源からの光束を共通の光偏向器に導光する光学系をコンパクト化できる新規な光走査装置および画像形成装置の実現を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査装置は「Ｍ（≧２）個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、Ｍ個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束をＭ組の第２光学系によりＭ面の被走査面上に光スポットとして結像させてＭ面の被走査面の光走査を行う光走査装置」であって、以下の如き特徴を有する（請求項１）。
【０００９】
即ち、Ｍ個のカップリング光学系が、互いに密接して相互の位置関係を固定され、Ｍ組の第２光学系は、各組が複数の光学素子で構成され、光偏向器に最も近い光学素子が、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化されるとともに主として主走査方向にパワーを有する。
【００１０】
Ｍは２以上が可能であり、Ｍ＝２の場合には、２面の被走査面を同時に光走査することになる。この場合、例えば、被走査面を光導電性の感光体とし、一方の感光体に書込まれる静電潜像を黒色トナーで現像し、他方の感光体に書込まれる静電潜像を赤色トナーで現像し、これら各色トナー画像を共通のシート状記録媒体に重ね合せて転写・定着すれば「赤黒２色画像」を形成することができる。
【００１１】
Ｍ＝３あるいは４とすれば、さらに多色画像やカラー画像を形成することができる。
【００１２】
「光源」としては半導体レーザや半導体レーザアレイが好適である。光源として半導体レーザを用いるときは、Ｍ個の半導体レーザから１本ずつ光束が放射され、Ｍ本の光束は共通の光偏向器により偏向されてＭ面の被走査面を別個に「シングルビーム走査方式」で光走査する。
【００１３】
また、光源として半導体レーザアレイを用いる場合であると、各半導体レーザからｎ（≧２）本の光束が放射されるものとすれば、Ｍ面の被走査面はそれぞれｎ本の光束により「マルチビーム走査方式」で光走査される。
【００１４】
即ち、この発明の光走査装置は「シングルビーム走査方式」としても「マルチビーム走査方式」としても実施できる。
【００１５】
「Ｍ個のカップリング光学系」は、Ｍ個の光源と１：１に対応して設けられ、各光源からのｍ（≧１）本の光束を以後の光学系にカップリングする。カップリングされた後の光束の形態は平行光束となっても良いし、弱い収束性又は弱い発散性の光束となっても良い。
【００１６】
「第１光学系」は、カップリングされた光束を「光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像」させる。この第１光学系はシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラーにより実現できる。
【００１７】
「光偏向器」は、Ｍ個の光源からの光束に共通化され、これら光束を同時に偏向させる。光偏向器としては、偏向反射面を有する適宜のもの、例えば、偏向反射面を揺動させるガルバノミラーや、偏向反射面を回転させる回転単面鏡や回転２面鏡を用いることができる。最も好適なものは「ポリゴンミラー」である。
【００１８】
「第２光学系」は、Ｍ組、即ち、被走査面に１：１に対応して１組の光学系があるが、各組は複数の光学素子で構成され、これらのうちで光偏向器に最も近いものが「複数の被走査面へ向う光束に共通化」される。
【００１９】
具体例を挙げれば、例えばＭ＝４とすると、第２光学系は４組の光学素子により構成されるが、例えば、各組が２枚のレンズで構成される場合、そのうちの１枚（光偏向器側に配設されるもの）を「４面の被走査面へ向う光束に共通化」することができる。この場合であれば、第２光学系の全体は５枚のレンズで構成されることになる。
【００２０】
第２光学系を構成する光学素子はレンズに限らず、凹面鏡等のミラー結像光学素子でもよい。
【００２１】
請求項１記載の光走査装置において「Ｍ個の光源を有する光源装置から放射される複数の光束が、光偏向器の偏向反射面近傍で、主走査方向に交わるように、光源装置が構成されている」ことが好ましい（請求項２）。
【００２２】
請求項１または２記載の光走査装置において、Ｍ個のカップリング光学系は、カップリングレンズであることができ（請求項３）、この場合、Ｍ個のカップリングレンズを「互いに個別的」とし、保持部材により互いに密接して相互の位置関係を固定するようにしてもよい（請求項４）し、Ｍ個のカップリングレンズを「互いに一体に形成」してもよい（請求項５）。
【００２３】
上記請求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置において「第２光学系における、複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化された光学素子をレンズとし、このレンズが、主走査方向にのみパワーを持ち、主走査方向の形状が非円弧形状を有し、光走査の等速特性と走査光束の波面収差低減機能を有する」ように構成することが好ましい（請求項６）。
【００２４】
この請求項６記載の光走査装置において、第２光学系における「複数の被走査面へ向う偏向光束に共通化された光学素子（レンズ）」は、ガラスを材料としてモールド成形されたものであることが好ましい。
【００２５】
第２光学系において、複数の光束に共通化された光学素子は、光偏向器に近く配置されるので、光偏向器で発生する熱の影響を受け易い。
【００２６】
この光学素子を樹脂により構成した場合、上記熱の影響を受けて光学特性が変化したとしても「光学特性の変化が第２光学系の各組に共通化される」ので、光学特性の変化は各被走査面に対して共通化される。このため、光学特性の変化が被走査面ごとに個別的に生じる場合に顕著になる「色ずれ」等の問題を有効に軽減できるが、上記のように、この光学素子を「ガラスのモールド成形」により形成すれば、熱の影響を実質的に防止することができる。
【００２７】
請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置は、Ｍを３または４とし、Ｍ面の被走査面に、イエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の成分画像またはこれらと黒成分画像とを個別的に書込む構成とすることができる（請求項８）。
【００２８】
この発明の画像形成装置は「Ｍ（≧２）個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、Ｍ個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束をＭ組の第２光学系によりＭ面の被走査面上に光スポットとして結像させてＭ面の被走査面の光走査を行う光走査装置により、Ｍ面の被走査面の実体をなすＭ個の光導電性の感光体に個別の静電潜像を形成し、これら静電潜像を別個に現像して得られるＭ個のトナー画像を、共通のシート状記録媒体に転写し定着して画像形成を行う画像形成装置」であって、光走査装置として請求項１〜８の任意の１に記載のものを用いることを特徴とする（請求項９）。
【００２９】
請求項９記載の画像形成装置において、Ｍを３または４とし、３個もしくは４個の光導電性の感光体をトナー画像転写媒体の搬送路に沿って配置し、請求項８記載の光走査装置によりイエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の成分画像またはこれらと黒成分画像を個別的に書込み、形成された３または４個の静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアンもしくは赤、緑、青の３色もしくはこれらに黒を加えた４色のトナーにより個別的に可視化し、各色トナー画像をシート状記録媒体へ重ね合せて転写・定着する構成とすることができる（請求項１０）。
【００３０】
「シート状記録媒体」は、画像を最終的に担持するシート状の媒体であり、具体的には、転写紙やオーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート（ＯＨＰシート）等である。
【００３１】
各感光体からシート状記録媒体への各色トナー画像の転写は、各感光体上からシート状記録媒体上へ直接的に転写する直接転写方式でもよいし（この場合には上記「トナー画像転写媒体」はシート状記録媒体自体である）、各感光体上のトナー画像を一旦、中間転写ベルト等の「中間転写媒体」上に転写して中間転写媒体上で重ね合せ、そののち「重ね合せられた状態のトナー画像」をシート状記録媒体上に転写する中間転写方式でも良い（この場合には中間転写媒体が上記「トナー画像転写媒体」である。）。
【００３２】
上記の如く、この発明の光走査装置、画像形成装置においては、複数の光源からの光束をカップリングするＭ個のカップリング光学系が「互いに密接して相互の位置関係を固定される」ので、カップリング光学系相互の間隔を最小にでき、Ｍ個のカップリング光学系のコンパクト化、延いては光源装置のコンパクト化が可能になり、光源装置から光偏向器に至る光学配置をコンパクト化することができる。カップリング光学系は相互に位置関係を固定されるので「カップリング光学系相互の位置関係が経時的に変化して光走査の精度が狂う」ことがない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、この発明の光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。この実施の形態はＭ＝４の場合でカラー画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【００３４】
図１（ａ）は、４個の光源から光偏向器２に至る光学配置を、主走査方向から見た図であり、図の上下方向が副走査方向である。
符号１Ｙ〜１Ｋで示す光源は半導体レーザである。半導体レーザ１Ｙはカラー画像を構成するイエロー成分画像を書込むための光源であり、半導体レーザ１Ｍ〜１Ｋはそれぞれ、マゼンタ成分画像、シアン成分画像、黒成分画像を書込むための光源である。
【００３５】
光源１Ｙ〜１Ｋから放射される光束（この例ではシングルビーム走査方式であり、各半導体レーザから１本の光束が放射される。）は、図１（ａ）に示す如く副走査方向に関しては互いに平行かつ等間隔である。放射された４本の光束は４個のカップリング光学系であるカップリングレンズＬＹ〜ＬＫに入射する。
【００３６】
この実施の形態において、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫのカップリング作用はコリメート作用である。光源１Ｙからの光束はカップリングレンズＬＹの作用により平行光束化される。光源１Ｍからの光束はカップリングレンズＬＭにより、光源１Ｃからの光束はカップリングレンズＬＣにより、光源１Ｋからの光束はカップリングレンズＬＫにより、それぞれ平行光束化される。
【００３７】
勿論、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫによりカップリングされた光束の形態を「弱い発散性もしくは弱い収束性の光束」とすることもできる。
【００３８】
カップリングレンズＬＹ〜ＬＫから射出した光束は、対応するシリンドリカルレンズＣＹ〜ＣＫに入射する。シリンドリカルレンズＣＹ〜ＣＫは副走査方向にのみ正のパワーを有する同一のものであり、副走査方向へ配列されて一体化されており「第１光学系」を構成する。
【００３９】
シリンドリカルレンズＣＹ〜ＣＫは、入射してくる各光束を副走査方向へ集束させ、光偏向器２の各ポリゴンミラー２Ｙ〜２Ｋの偏向反射面位置近傍に「主走査方向（図面に直交する方向）に長い線像」として結像させる。
【００４０】
光偏向器２は同一形状の４個のポリゴンミラー２Ｙ〜２Ｋを、同一の回転軸に相互に間隔を隔して固定一体化してなる。光偏向器２を４個のポリゴンミラーに分割したので、光偏向器としての偏向反射面の大きさは最小に抑えられ、高速回転の際の風損を有効に軽減し、風切り音や駆動エネルギーを有効に軽減することができる。
【００４１】
図２は、光偏向器２により偏向された各光束が「対応する被走査面の実体をなす光導電性の感光体３Ｙ〜３Ｋ」を光走査する様子を示している。光偏向器２により偏向された４本の光束は「副走査方向には互いに平行な状態」で、偏向しつつ走査レンズ３１に入射する。
【００４２】
走査レンズ３１は４本の光束に共通化され、走査レンズ３１を透過した各光束は光路折り曲げ用のミラーｍ１〜ｍ７により順次反射されて光路を分離される。
ミラーｍ１により反射された光束（光源１Ｙから放射された光束）は、走査レンズ３２Ｙを介して感光体３Ｙ上に導光され、感光体３Ｙ上に光スポットを形成し、感光体３Ｙを光走査してイエロー成分画像の書込みを行う。
【００４３】
ミラーｍ２により反射された光束（光源１Ｍから放射された光束）は、さらにミラーｍ３により反射され、走査レンズ３２Ｍを介して感光体３Ｍ上に導光され、感光体３Ｍ上に光スポットを形成し、感光体３Ｍを光走査してマゼンタ成分画像の書込みを行う。
【００４４】
ミラーｍ４により反射された光束（光源１Ｃから放射された光束）は、さらにミラーｍ５により反射され、走査レンズ３２Ｃを介して感光体３Ｃ上に導光され、感光体３Ｃ上に光スポットを形成し、感光体３Ｃを光走査してシアン成分画像の書込みを行う。
【００４５】
ミラーｍ６により反射された光束（光源１Ｋから放射された光束）は、さらにミラーｍ７により反射され、走査レンズ３２Ｋを介して感光体３Ｋ上に導光され、感光体３Ｋ上に光スポットを形成し、感光体３Ｋを光走査して黒成分画像の書込みを行う。
【００４６】
即ち、走査レンズ３１と走査レンズ３２Ｙ〜３２Ｋは４組の第２光学系を構成し、光偏向器２側の走査レンズ３１が４本の光束に共通化されている。
走査レンズ３１は副走査方向にはパワーを持たず、主走査方向には強い正のパワーを持つ。そして、主走査方向の形状が非円弧形状とされ等速特性補正と波面収差の低減を実現している。走査レンズ３１は樹脂成形で形成してもよいが、この実施の形態では「環境変動に対して安定性を高める」べく、線膨張係数の小さいガラスを材料としてモールド成形したものとしている。
【００４７】
走査レンズ３２Ｙ〜３２Ｋは主として副走査方向に大きなパワーを持ち、光束を副走査方向において対応する感光体３Ｙ〜３Ｋ上に集光させる機能と、副走査方向の像面湾曲を補正し、走査レンズ３１による等速特性補正を補う機能を有し、副走査方向の像高間倍率を安定させ、波面収差低減を実現している。
【００４８】
走査レンズ３２Ｙ〜３２Ｋは、第２光学系が有するべき副走査方向の正のパワーの全てを担っており、このように副走査方向に正のパワーを持つ走査レンズ３２Ｙ〜３２Ｋが「被走査面近く」に配置されるため、第２光学系全体の「副走査方向の結像横倍率」を小さくでき、部品誤差や組付誤差などの影響を有効に軽減することができる。
【００４９】
上述の如く、走査レンズ３１は副走査方向にパワーを持たず、光偏向器２により偏向された４本の光束は互いに平行であり、走査レンズ３１の入射面に対して「副走査方向には直交的」に入射する。
【００５０】
「光束が走査レンズ３１に対して斜めに入射」すると、走査線曲がりを発生させ、これを補正するためにはそれ以降の光学素子の形状に自由曲面等を採用しなければならず、その要求精度などを鑑みるとコスト的にも不利になるし、高性能を維持することが難しくなるが、この実施の形態のように４本の光束が走査レンズ３１の入射面に「副走査方向に直交的に入射する」ようにすることにより、このような問題を回避できる。
【００５１】
図１（ｂ）は、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの状態を説明するための図である。４個のカップリングレンズＬＹ〜ＬＫは互いに個別的であり、保持部材２１により互いに密接して相互の位置関係を固定されている。
【００５２】
保持部材２１は「四角い枠形状」でその一部が切断され、螺子２２をねじ込むことにより、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの周囲を締め付ける構造となっている。従って、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫを４つ密接した状態に並べるまでは各カップリングレンズは互いに隙間があり比較的自由であるが、螺子２２をねじ込むと、保持部材２１が４つのカップリングレンズＬＹ〜ＬＫを周囲から締付けるので、４個のカップリングレンズＬＹ〜ＬＫは互いに密接した状態で固定される。勿論、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの配列に対応させて、光源１Ｙ〜１Ｋの配列が定められる。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、保持部材２１により密接して一体化されたカップリングレンズＬＹ〜ＬＫは、半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋを固定するフランジ２３に締結される。その後、カップリングされた光束が所望の光束形態（説明中の実施の形態で平行光束）となるように、半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋの「光束進行方向に沿った位置決め」と、カップリングされた光束の進行方向が「所望の方向」となるように半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋの「主・副走査方向の位置決め」が行われる。
【００５４】
半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋの「主走査方向の位置決め」は、光偏向器２の偏向反射面に向かう各光束が「主走査方向において偏向反射面近傍で重なる」ように設定する。このように設定すると、光偏向器２により偏向された各光束は「被走査面上の同一像高に至る光路」が、主走査方向について第２光学系における同じ位置を通ることになり、４組の第２光学系の光学特性を同一にすることが可能となり、光偏向器２の各ポリゴンミラーの有効径を小さくできる。
【００５５】
半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋは上記の如く調整されてフランジ２３に固定され「光源装置」を構成する。
【００５６】
一般に、半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋのパッケージの大きさに比してカップリングレンズＬＹ〜ＬＫの外径の方が大きく、１つの光源装置に４つの半導体レーザ１Ｙ〜１Ｋを組み込むことで各色成分画像書込み用の光束を射出させる場合、光束の副走査方向の間隔はカップリングレンズの外径でおよそ決まるが、このようにカップリングレンズＬＹ〜ＬＫを互いに密接させて配設すると、光束間の間隔を最も小さくできる。
【００５７】
このような光源装置は、従来のもののようにプリズム等の高価な「光束合成手段」を必要とせず、光源装置と光偏向器の間に折返しミラーが不要である。
【００５８】
図３に即して上に説明した「光源装置」では、光偏向器２やその後の配置される走査レンズ３１の副走査方向の高さは、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの外径でほぼ決まってしまい、これ以上の低減は望めないが、各光束は走査レンズ３１を通過した後、対応する感光体３Ｙ〜３Ｋに到達させるためにミラーｍ１、ｍ２、ｍ４、ｍ６で光路を分離させる必要があり、分離のための光束間隔を考慮すると、光束の分離と「光偏向器２と走査レンズ３１の副走査方向の高さの低減」との両立をはかるには、図２（ａ）のような構成の光源装置で充分である。
【００５９】
上の説明では、感光体３Ｙ〜３Ｋの光走査は「シングルビーム走査方式」であるとしたが、半導体１Ｙ〜１Ｋに換えて、個々の光源を「半導体レーザアレイ」とし、各感光体をマルチビーム走査方式で光走査するようにすることもでき、高速化の要望の達成が可能となる。
【００６０】
上に説明した実施の形態では、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫは互いに別個のものを密着させて一体化したが、図３（ｂ）に示すように、４個のカップリングレンズＬＹ１〜ＬＫ１を取付け用のベース２５とともに「一体成形」した構成としても良い。
【００６１】
このようにすると、図３（ａ）の場合には必要となる保持部材２１や螺子２２が不要になり、光源装置を構成する部品点数が減り、その分だけ「取付誤差などによる影響」を低減できる。
【００６２】
図３（ａ）に示した実施の形態では、保持部材２１により密着されて相互の位置関係を固定される４個のカップリングレンズＬＹ〜ＬＫの光軸は互いに平行である。このため「カップリングされた各光束が、主走査方向において光偏向器の偏向反射面上で互いに重なる」ようにするため、図４（ａ）に示すように、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの光軸に対して、半導体レーザの発光源ＰＹ〜ＰＫを主走査方向（図の左右方向）にずらしている。
【００６３】
光源装置から光偏向器２までの距離によっては「このずらし量」はかなり大きくなる場合もあり、このような場合には、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫから射出する光束の波面収差が乱れる虞もあり、波面収差の乱れは被走査面上の光スポットのスポット径を増大させ画像劣化の原因となる。
【００６４】
これを回避するには、図４（ｂ）に示すように、カップリングレンズＬＹ〜ＬＫの光軸そのものを、主走査方向において光偏向器の偏向反射面上で交差するように互いに角度を持たせ、半導体レーザの発光源ＰＹ〜ＰＫを対応するカップリングレンズの光軸上に配置するのがよいが、図３（ａ）のように別個のカップリングレンズを保持部材で一体化する方法でこれを実現するのは容易でない。
【００６５】
図３（ｂ）に示すように、カップリングレンズＬＹ１〜ＬＫ１を一体に形成する場合には、カップリングレンズＬＹ１〜ＬＫ１の光軸を、予め所望の方向となるようにカップリングレンズＬＹ１〜ＬＫ１を形成できるので、上記の如き「波面収差劣化の問題」を容易に回避できる。
【００６６】
図５は、画像形成装置の実施の１形態を示している。
この画像形成装置は「カラーレーザプリンタ」である。図５において符号３０で示す光走査装置は、上に実施の形態を説明した如きものである。
【００６７】
光走査装置３０の下部には、ドラム状に形成された光導電性の感光体３Ｙ〜３Ｋが配置され、光走査装置３０により光走査されるようになっている。感光体３Ｙ〜３Ｋの周囲には、チャージャ６Ｙ〜６Ｋ、現像装置７Ｙ〜７Ｋ、転写チャージャ８Ｙ〜８Ｋ、クリーニング装置９Ｙ〜９Ｋが、感光体を囲繞するように配置されている。
【００６８】
感光体３Ｙ〜３Ｋの下部には、無端ベルト状の搬送ベルト１７が張架され、その上側表面が各感光体に接している。転写チャージャ８Ｙ〜８Ｋは、搬送ベルト１７を介して「対応する感光体」に対向している。
【００６９】
画像形成が行われるとき、各感光体３Ｙ〜３Ｋは夫々時計回りに等速回転し、その表面をチャージャ６Ｙ〜６Ｋにより均一帯電され、チャージャと現像装置との間で光走査装置３０による光走査で各色成分画像を書きこまれ、静電潜像（ネガ線像）を形成される。
【００７０】
このように形成された静電潜像は、それぞれ現像装置７Ｙ〜７Ｋにより反転現像されて可視化される。感光体３Ｙ上の静電潜像はイエロートナーにより現像されてイエロートナー画像となる。感光体３Ｍ上の静電潜像はマゼンタトナーにより現像されてマゼンタトナー画像となる。感光体３Ｃ上の静電潜像はシアントナーにより現像されてシアントナー画像となる。感光体３Ｋ上の静電潜像は黒トナーにより現像されて黒トナー画像となる。
【００７１】
「シート状記録媒体」である転写紙Ｓは搬送ベルト１７の下位に設けられたカセット１５から給紙され、レジストローラ１０により転写のタイミングを計って搬送ベルト１７上に乗せ掛けられる。このときチャージャ１１が放電して、転写紙Ｓを搬送ベルト１７に静電吸着させる。
【００７２】
搬送ベルト１７は反時計回りに回転し、静電吸着された転写紙Ｓを搬送する。
搬送される転写紙Ｓは、転写チャージャ８Ｙによりイエロートナー画像を感光体３Ｙから転写され、以下、転写チャージャ８Ｍによりマゼンタトナー画像を感光体３Ｍから、転写チャージャ８Ｃによりシアントナー画像を感光体３Ｃから、転写チャージャ８Ｋにより黒トナー画像を感光体３Ｋから順次転写される。
【００７３】
このようにして、転写紙Ｓ上にイエロートナー画像〜黒トナー画像が重なり合って転写されカラー画像が形成される。カラー画像を担持した転写紙Ｓは、分離チャージャ１２の作用で搬送ベルト１７から分離し、定着装置１６によりカラー画像を定着されて装置外へ排出される。
【００７４】
転写紙Ｓが分離された後の搬送ベルト１７は除電器１３で除電され、クリーナ１４によりクリーニングされる。トナー画像転写後の各感光体もクリーニング装置９Ｙ〜９Ｋによりクリーニングされる。
【００７５】
以上は、フルカラー画像形成モードの説明であるが、静電潜像を形成する感光体の組合わせにより任意に、単色画像や２色画像、多色画像を形成できることは言うまでもない。なお、転写紙Ｓに代えて前述のＯＨＰシート等を用いることもでき、トナー画像の転写は中間転写ベルト等の「中間転写媒体」を介して行うようにすることもできる。
【００７６】
上に図１〜図４に即して実施の形態を説明した光走査装置は、Ｍ（＝４）個の光源１Ｙ〜１Ｋを有する光源装置から射出された複数の光束を、Ｍ個のカップリング光学系ＬＹ〜ＬＫにより光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系ＣＹ〜ＣＫにより、光偏向器２の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器２により偏向させ、偏向された複数の光束をＭ組の第２光学系３１、３２Ｙ〜３２ＫによりＭ面の被走査面３Ｙ〜３Ｋ上に光スポットとして結像させてＭ面の被走査面の光走査を行う光走査装置において、Ｍ個のカップリング光学系ＬＹ〜ＬＫが、互いに密接して相互の位置関係を固定され、Ｍ組の第２光学系は、各組が複数の光学素子で構成され、光偏向器２に最も近い光学素子３１が、複数の被走査面３Ｙ〜３Ｋへ向う偏向光束に共通化されるとともに主として主走査方向にパワーを有するもの（請求項１）である。
【００７７】
また、４個の光源ＬＹ〜ＬＫを有する光源装置から放射される複数の光束が、光偏向器２の偏向反射面近傍で主走査方向に交わるように、光源装置が構成され（請求項２）、４個のカップリング光学系はカップリングレンズＬＹ〜ＬＫ（あるいはＬＹ１〜ＬＫ１）であり（請求項３）、図１、図２、図３（ａ）の実施の形態では、４個のカップリングレンズＬＹ〜ＬＫは互いに個別的で、保持部材２１により互いに密接して相互の位置関係を固定され（請求項４）、図３（ｂ）に示した実施の形態では、４個のカップリングレンズＬＹ１〜ＬＫ１が、互いに一体に形成されている（請求項５）。
【００７８】
図１〜図４の実施の形態において、第２光学系における、複数の被走査面３Ｙ〜３Ｋへ向う偏向光束に共通化された光学素子３１がレンズであって、主走査方向にのみパワーを持ち、主走査方向の形状が非円弧形状を有し、光走査の等速特性と、走査光束の波面収差低減機能を有し（請求項６）、ガラスを材料としてモールド成形されたものである（請求項７）。
【００７９】
上に実施の形態を説明した光走査装置は、４面の被走査面３Ｙ〜３Ｋにイエロー、マゼンタ、シアンと黒成分画像を個別的に書込むものである（請求項８）。
【００８０】
図５に実施の形態を示した画像形成装置は、４個の光源を有する光源装置から射出された複数の光束を、４個のカップリング光学系により光源ごとにカップリングし、カップリングされた各光束を第１光学系により、光偏向器の偏向反射面近傍に主走査方向に長い線像として結像させて光偏向器により偏向させ、偏向された複数の光束を４組の第２光学系により４面の被走査面上に光スポットとして結像させて４面の被走査面の光走査を行う光走査装置により、４面の被走査面の実体をなす４個の光導電性の感光体３Ｙ〜３Ｋに個別の静電潜像を形成し、これら静電潜像を別個に現像して得られる４個のトナー画像を、共通のシート状記録媒体Ｓに転写し定着して画像形成を行う画像形成装置であって、光走査装置３０として上記請求項１〜８の任意の１に記載のものを用いうるものであり（請求項９）、４個の光導電性の感光体３Ｙ〜３Ｋは、トナー画像転写媒体Ｓの搬送路に沿って配置され、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒成分画像を個別的に書込まれ、形成された４つの静電潜像がイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナーにより個別的に可視化され、各色トナー画像がシート状記録媒体Ｓへ重ね合せて転写・定着される画像形成装置（請求項１０）である。
【００８１】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査装置および画像形成装置を実現できる。この発明の光走査装置は、複数の光源と、これらから放射される光束を光偏向器に導光する光学系を有効にコンパクト化することができ、光走査装置、延いては画像形成装置もコンパクトに実現できる。
【００８２】
複数光源からの光束を光源ごとに個別にカップリングするカップリング光学系が互いに密接して相互の位置関係を固定されるので、カップリング光学系の相対的な位置関係が経時的にずれる虞がなく、安定した光走査・画像形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図３】図１、図２の実施の形態における光源装置とカップリング光学系の形態と、カップリング光学系の変形例を示す図である。
【図４】各カップリングレンズによりカップリングされた光束が、光偏向器の偏向反射面近傍で主走査方向に交わることを説明するための図である。
【図５】画像形成装置の実施の１形態を示す図である。
【符号の説明】
１Ｙ〜１Ｋ      光源（半導体レーザ）
ＬＹ〜ＬＫ      カップリング光学系（カップリングレンズ）
ＣＹ〜ＶＫ      第１光学系（シリンドリカルレンズ）
２      光偏向器
２Ｙ〜２Ｋ      ポリゴンミラー
２１      保持部材
【図１】
2004279926.tif 000003
【図２】
2004279926.tif 000004
【図３】
2004279926.tif 000005
【図４】
2004279926.tif 000006
【図５】
2004279926.tif 000007