(57)【要約】【課題】高さを大幅に低くすることができる光走査装置を提供する。【解決手段】  走査光学系は、Ｘ軸方向に関して、２つのポリゴンミラー（２１０４Ａ、２１０４Ｂ）の間に配置され、４つの偏光ビームスプリッタ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）、３つの走査レンズ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）、２つのダイクロイックミラー（Ｄ１、Ｄ２）、２つの１／４波長板（Ｗ１、Ｗ３）、及び２つの３／４波長板（Ｗ２、Ｗ４）を有している。そして、各ポリゴンミラーで偏向された４つの光束は、いずれもＺ軸方向に直交する同一面内を移動した後、対応する感光体ドラムに向かう。【選択図】図３
2013025003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被走査面を光束により個別に走査する光走査装置であって、
第１の被走査面に向かう第１の光束を偏向する第１光偏向器と、
第２の被走査面に向かう第２の光束を偏向する第２光偏向器と、
前記第１光偏向器と前記第２光偏向器との間に配置された走査光学系とを備え、
前記走査光学系は、２つの光学面を有する１つの走査レンズを含み、前記第１光偏向器で偏向された前記第１の光束は、前記走査レンズの一側の光学面に入射し、他側の光学面から射出されて前記第１の被走査面に導光され、前記第２光偏向器で偏向された前記第２の光束は、前記走査レンズの前記他側の光学面に入射し、前記一側の光学面から射出されて前記第２の被走査面に導光されることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記走査レンズは、２本の２回対称軸を有す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】
前記走査光学系は、前記走査レンズを第１の走査レンズとして含み、更に該第１の走査レンズと前記第１光偏向器との間に配置された第２の走査レンズ、及び該第２の走査レンズと同じ形状で、前記第１の走査レンズと前記第２光偏向器との間に配置された第３の走査レンズを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記第１光偏向器は、更に第３の被走査面に向かう第３の光束を偏向し、
前記第２光偏向器は、更に第４の被走査面に向かう第４の光束を偏向し、
前記走査光学系は、前記第１光偏向器と前記第２の走査レンズとの間に配置された第１のビーム分離手段と、前記第２の走査レンズと前記第１の走査レンズとの間に配置された第２のビーム分離手段と、前記第１の走査レンズと前記第３の走査レンズとの間に配置された第３のビーム分離手段と、前記第２光偏向器と前記第３の走査レンズとの間に配置された第４のビーム分離手段とを含み、
前記第１光偏向器で偏向された前記第１の光束は、前記第１のビーム分離手段、前記第２の走査レンズ、前記第２のビーム分離手段、前記第１の走査レンズ、及び前記第３のビーム分離手段を介して前記第１の被走査面に導光され、
前記第２光偏向器で偏向された前記第２の光束は、前記第４のビーム分離手段、前記第３の走査レンズ、前記第３のビーム分離手段、前記第１の走査レンズ、及び前記第２のビーム分離手段を介して前記第２の被走査面に導光され、
前記第１光偏向器で偏向された前記第３の光束は、前記第１のビーム分離手段、前記第２の走査レンズ、前記第２のビーム分離手段、前記第２の走査レンズ、及び前記第１のビーム分離手段を介して前記第３の被走査面に導光され、
前記第２光偏向器で偏向された前記第４の光束は、前記第４のビーム分離手段、前記第３の走査レンズ、前記第３のビーム分離手段、前記第３の走査レンズ、及び前記第４のビーム分離手段を介して前記第４の被走査面に導光されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の光束及び前記第２の光束は、いずれも第１の波長の光束であり、
前記第３の光束及び前記第４の光束は、いずれも前記第１の波長とは異なる第２の波長の光束であり、
前記前記第２のビーム分離手段及び前記第３のビーム分離手段は、ダイクロイックミラーを含むことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１の光束及び前記第４の光束は、いずれも第１の偏光方向の直線偏光であり、
前記第２の光束及び前記第３の光束は、いずれも前記第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向の直線偏光であり、
前記第１〜第４のビーム分離手段は、それぞれ偏光ビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第１の走査レンズ、前記第２の走査レンズ、及び前記第３の走査レンズは、同じ形状であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記第１光偏向器と前記第２光偏向器は、前記第１光偏向器の一の反射面に対して前記第２光偏向器のいずれの反射面も平行にならないように回転し、
前記光源は、前記第１の光束及び前記第２の光束を射出する第１の光源と、前記第３の光束及び前記第４の光束を射出する第２の光源とを含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記第１の光源及び前記第２の光源から射出される光束の光路上に配置された共通の偏光分離素子を有し、
前記第１の光源及び前記第２の光源から射出される光束は、円偏光あるいは前記偏光分離素子の入射面に対して偏光方向が略４５°傾斜した直線偏光であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
複数の像担持体と、
前記複数の像担持体を、それぞれ対応する画像情報に応じて変調された光束により走査する請求項１〜９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、光により被走査面を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、レーザプロッタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、あるいはこれらを含む複合機等で用いられる電子写真方式の画像形成装置は、近年、カラー化、高速化が進み、像担持体である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いる。
【０００３】
一例として特許文献１には、感光体ドラム毎に光走査装置を備える画像形成装置が開示されている。
【０００４】
また、一例として特許文献２には、２段構造のポリゴンミラーを備える光走査装置が開示されている。
【０００５】
また、一例として特許文献３には、１段構造のポリゴンミラーに複数の光束が斜入射され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】
【０００６】
現在、オフィス向け、あるいはパーソナル向けの画像形成装置は、小型化、及び軽量化の要望が非常に高い。そして、それを実現するには、光走査装置の高さを低くする（厚さを薄くする）ことが重要である。
【０００７】
しかしながら、特許文献２及び特許文献３に開示されている光走査装置では、さらに大幅に高さを低くするのは困難であった。
【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、複数の被走査面を光束により個別に走査する光走査装置であって、第１の被走査面に向かう第１の光束を偏向する第１光偏向器と、第２の被走査面に向かう第２の光束を偏向する第２光偏向器と、前記第１光偏向器と前記第２光偏向器との間に配置された走査光学系とを備え、前記走査光学系は、２つの光学面を有する１つの走査レンズを含み、前記第１光偏向器で偏向された前記第１の光束は、前記走査レンズの一側の光学面に入射し、他側の光学面から射出されて前記第１の被走査面に導光され、前記第２光偏向器で偏向された前記第２の光束は、前記走査レンズの前記他側の光学面に入射し、前記一側の光学面から射出されて前記第２の被走査面に導光され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、複数の像担持体と、前記複数の像担持体を、それぞれ対応する画像情報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、高さを大幅に低くすることができる。
【００１１】
本発明の画像形成装置によれば、小型化、及び軽量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である。
【図３】光走査装置の走査光学系を説明するための図である。
【図４】面発光レーザアレイを説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ偏光ビームスプリッタの作用を説明するための図である。
【図６】走査レンズＬ１の各光学面の形状を説明するための図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、それぞれ走査レンズＬ２の形状を説明するための図である。
【図８】走査レンズＬ２の各光学面の形状を説明するための図である。
【図９】各走査レンズにおける光束の入射位置を説明するための図である。
【図１０】走査光学系での光束ＬＢａの光路を説明するための図である。
【図１１】走査光学系での光束ＬＢｃの光路を説明するための図である。
【図１２】走査光学系での光束ＬＢｂの光路を説明するための図である。
【図１３】走査光学系での光束ＬＢｄの光路を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｄに対する走査光学系の結像性能を説明するための図であり、図１４（Ｂ）は、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｄのｆθ特性を説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、光束ＬＢｂ及び光束ＬＢｃに対する走査光学系の結像性能を説明するための図であり、図１５（Ｂ）は、光束ＬＢｂ及び光束ＬＢｃのｆθ特性を説明するための図である。
【図１６】２つのポリゴンミラーにおける回転のずれ角φを説明するための図である。
【図１７】走査制御装置による光源２２００Ａの駆動制御を説明するための図である。
【図１８】走査制御装置による光源２２００Ｂの駆動制御を説明するための図である。
【図１９】３つの走査レンズの形状が同じ場合を説明するための図である。
【図２０】図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ感光体ドラムに向かう光束と２つの走査レンズとの光学的な位置関係を説明するための図（その１）である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ感光体ドラムに向かう光束と２つの走査レンズとの光学的な位置関係を説明するための図（その２）である。
【図２２】感光体ドラムが２つの場合に対応した光走査装置を説明するための図である。
【図２３】図２２の光走査装置における走査光学系を説明するための図である。
【図２４】図２３の走査光学系における感光体ドラムＢに向かう光束の光路を説明するための図である。
【図２５】図２３の走査光学系における感光体ドラムＡに向かう光束の光路を説明するための図である。
【図２６】感光体ドラムが２つの場合に対応した光走査装置の変形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１８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】
なお、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、通信制御装置２０８０を介して受信した上位装置からの多色の画像情報（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）を光走査装置２０１０に通知する。
【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からの多色の画像情報に基づいて色毎に変調された光束で、対応する帯電された感光体ドラムの表面を走査する。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装置の方向に移動する。なお、光走査装置の構成については後述する。
【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。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。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及び図３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）、偏光ビームスプリッタ２２０５、反射ミラー２２０６、２つのポリゴンミラー（２１０４Ａ、２１０４Ｂ）、走査光学系、及び走査制御装置（図示省略）等を備えている。
【００３２】
光源２２００Ａは、波長λ１で、偏光ビームスプリッタ２２０５の入射面に対して４５°傾斜した直線偏光を、−Ｙ方向に射出する。
【００３３】
光源２２００Ｂは、波長λ２（＜λ１）で、偏光ビームスプリッタ２２０５の入射面に対して４５°傾斜した直線偏光が、＋Ｘ方向に射出される。
【００３４】
ここでは、λ１＝７８０ｎｍ、λ２＝６５５ｎｍとしている。
【００３５】
また、各光源は、一例として図４に示されるように、４０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を有している。
【００３６】
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。
【００３７】
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】
偏光ビームスプリッタ２２０５は、カップリングレンズ２２０１Ａの−Ｙ側で、かつカップリングレンズ２２０１Ｂの＋Ｘ側に配置されている。
【００３９】
偏光ビームスプリッタ２２０５の偏光分離面は、波長λ１の光に対しては、偏光方向がＺ軸方向に平行な直線偏光（「ｓ偏光」という）を透過させ、偏光方向が該ｓ偏光に直交する直線偏光（「ｐ偏光」という）を反射し、波長λ２の光に対しては、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する特性を有している。
【００４０】
そこで、カップリングレンズ２２０１Ａを介した波長λ１の光束は、偏光ビームスプリッタ２２０５でｓ偏光（「光束ＬＢａ」という）とｐ偏光（「光束ＬＢｄ」という）に分割され、該光束ＬＢａは偏光ビームスプリッタ２２０５を透過し、該光束ＬＢｄは偏光ビームスプリッタ２２０５で＋Ｘ方向に反射される（図５（Ａ）参照）。
【００４１】
また、カップリングレンズ２２０１Ｂを介した波長λ２の光束は、偏光ビームスプリッタ２２０５でｓ偏光（「光束ＬＢｃ」という）とｐ偏光（「光束ＬＢｂ」という）に分割され、該光束ＬＢｂは偏光ビームスプリッタ２２０５を透過し、該光束ＬＢｃは偏光ビームスプリッタ２２０５で−Ｙ方向に反射される（図５（Ｂ）参照）。
【００４２】
すなわち、光束ＬＢａと光束ＬＢｃは、略同一の光路を通って、偏光ビームスプリッタ２２０５からポリゴンミラー２１０４Ａに向かう。
【００４３】
また、光束ＬＢｂと光束ＬＢｄは、略同一の光路を通って、偏光ビームスプリッタ２２０５から反射ミラー２２０６に向かう。
【００４４】
反射ミラー２２０６は、光束ＬＢｂ及び光束ＬＢｄをポリゴンミラー２１０４Ｂに向かう方向に反射する。
【００４５】
ポリゴンミラー２１０４Ａは、回転四面鏡を有している。各鏡が偏向反射面である。ポリゴンミラー２１０４Ａは、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｃを＋Ｘ側に偏向する。
【００４６】
ポリゴンミラー２１０４Ｂは、回転四面鏡を有している。各鏡が偏向反射面である。ポリゴンミラー２１０４Ｂは、光束ＬＢｂ及び光束ＬＢｄを−Ｘ側に偏向する。
【００４７】
ポリゴンミラー２１０４Ａとポリゴンミラー２１０４Ｂは、Ｘ軸方向に関して離れて配置され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に関してほぼ同じ位置に配置されている、
【００４８】
ポリゴンミラー２１０４Ａとポリゴンミラー２１０４Ｂは、ポリゴンミラー２１０４Ａの一の偏向反射面に対してポリゴンミラー２１０４Ｂのいずれの偏向反射面も平行にならないように回転される。
【００４９】
走査光学系は、Ｘ軸方向に関して、ポリゴンミラー２１０４Ａとポリゴンミラー２１０４Ｂとの間に配置されている。
【００５０】
走査光学系は、４つの偏光ビームスプリッタ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）、３つの走査レンズ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）、２つのダイクロイックミラー（Ｄ１、Ｄ２）、２つの１／４波長板（Ｗ１、Ｗ３）、及び２つの３／４波長板（Ｗ２、Ｗ４）を有している。
【００５１】
偏光ビームスプリッタＳ１は、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタＳ１は、ｓ偏光を透過させ、ｐ偏光を反射する。
【００５２】
走査レンズＬ１は、偏光ビームスプリッタＳ１の＋Ｘ側に配置されている。
【００５３】
走査レンズＬ１の各光学面のＺ軸方向に直交する断面（主走査断面）の形状は、次の（１）式で表現される非円弧形状である。ここで、ｘはＸ軸方向のいわゆるデプスである。また、ｙは主走査対応方向に関する光軸からの距離である。そして、Ｋは円錐定数、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、…は、高次の係数である。さらに、Ｃｍ＝１／Ｒｙであり、Ｒｙは近軸曲率半径である。
【００５４】
【数１】
2013025003.tif 000003
【００５５】
また、走査レンズＬ１の各光学面のＹ軸方向に直交する断面（副走査断面）の形状は、次の（２）式で表現される。
【００５６】
【数２】
2013025003.tif 000004
【００５７】
上記（２）式におけるＲｚ（０）は、副走査断面内における光軸上の曲率半径である。また、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、…は、高次の係数である。
【００５８】
具体例が図６に示されている。ここでは、−Ｘ側の光学面が一側の面であり、＋Ｘ側の光学面が他側の面である。
【００５９】
図３に戻り、１／４波長板Ｗ１は、走査レンズＬ１の＋Ｘ側に配置され、入射光束に１／４波長の光学的な位相差を付与する。
【００６０】
ダイクロイックミラーＤ１は、１／４波長板Ｗ１の＋Ｘ側に配置されている。このダイクロイックミラーＤ１は、波長λｔよりも長い波長の光を反射し、波長λｔよりも短い波長の光を透過させる。ここでは、λｔ＝７００ｎｍとなるように設定されている。
【００６１】
３／４波長板Ｗ２は、ダイクロイックミラーＤ１の＋Ｘ側に配置され、入射光束に３／４波長の光学的な位相差を付与する。
【００６２】
偏光ビームスプリッタＳ２は、３／４波長板Ｗ２の＋Ｘ側に配置されている。偏光ビームスプリッタＳ２は、ｓ偏光を透過させ、ｐ偏光を＋Ｚ方向に反射する。
【００６３】
走査レンズＬ２は、偏光ビームスプリッタＳ２の＋Ｘ側に配置されている。
【００６４】
走査レンズＬ２は、一例として図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示されるように、Ｙ軸方向に平行な２回対称軸Ａ１と、Ｘ軸方向に平行な２回対称軸Ａ２とを有している。そこで、走査レンズＬ２では、＋Ｘ側の光学面と−Ｘ側の光学面は同じ形状である。
【００６５】
走査レンズＬ２の各光学面の具体例が、図８に示されている。また、走査レンズＬ２は、中心肉厚が１９ｍｍであり、波長６５５ｎｍの光に対する屈折率は１．５２３９６である。
【００６６】
偏光ビームスプリッタＳ３は、走査レンズＬ２の＋Ｘ側に配置されている。偏光ビームスプリッタＳ３は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を＋Ｚ方向に反射する。
【００６７】
３／４波長板Ｗ４は、偏光ビームスプリッタＳ３の＋Ｘ側に配置され、入射光束に３／４波長の光学的な位相差を付与する。
【００６８】
ダイクロイックミラーＤ２は、３／４波長板Ｗ４の＋Ｘ側に配置されている。このダイクロイックミラーＤ２は、ダイクロイックミラーＤ１と同様に、波長λｔよりも長い波長の光を反射し、波長λｔよりも短い波長の光を透過させる。
【００６９】
１／４波長板Ｗ３は、ダイクロイックミラーＤ２の＋Ｘ側に配置され、入射光束に１／４波長の光学的な位相差を付与する。
【００７０】
走査レンズＬ３は、上記走査レンズＬ１と同じ形状の走査レンズであり、１／４波長板Ｗ３の＋Ｘ側に配置されている。ここでは、＋Ｘ側の光学面が一側の面であり、−Ｘ側の光学面が他側の面である。
【００７１】
ここでは、一例として図９に示されるように、各走査レンズにおいて、入射する複数の光束の入射位置の重心が２回対称軸Ａ２上に位置するように設定されている。
【００７２】
偏光ビームスプリッタＳ４は、走査レンズＬ３の＋Ｘ側に配置されている。偏光ビームスプリッタＳ４は、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を＋Ｚ方向に反射する。
【００７３】
そこで、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢａは、図１０に示されるように、偏光ビームスプリッタＳ１を透過し、走査レンズＬ１を通過して１／４波長板Ｗ１に入射する。１／４波長板Ｗ１を通過した光束ＬＢａは、ダイクロイックミラーＤ１で反射され、再度１／４波長板Ｗ１に入射する。そこで、１／４波長板Ｗ１を通過して走査レンズＬ１に向かう（戻る）光束ＬＢａはｐ偏光となる。この光束ＬＢａは、走査レンズＬ１を再度通過した後、偏光ビームスプリッタＳ１で＋Ｚ方向に反射され、感光体ドラム２０３０ａに向かう。
【００７４】
また、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢｃは、図１１に示されるように、偏光ビームスプリッタＳ１を透過し、走査レンズＬ１を通過して１／４波長板Ｗ１に入射する。１／４波長板Ｗ１を通過した光束ＬＢｃは、ダイクロイックミラーＤ１を透過し、３／４波長板Ｗ２に入射する。３／４波長板Ｗ２を通過した光束ＬＢｃはｓ偏光のままである。この光束ＬＢｃは、偏光ビームスプリッタＳ２を透過し、走査レンズＬ２の−Ｘ側の光学面に入射する。走査レンズＬ２の＋Ｘ側の光学面から射出された光束ＬＢｃは、偏光ビームスプリッタＳ３で＋Ｚ方向に反射され、感光体ドラム２０３０ｃに向かう。
【００７５】
また、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｂは、図１２に示されるように、偏光ビームスプリッタＳ４を透過し、走査レンズＬ３を通過して１／４波長板Ｗ３に入射する。１／４波長板Ｗ３を通過した光束ＬＢｂは、ダイクロイックミラーＤ２を透過し、３／４波長板Ｗ４に入射する。３／４波長板Ｗ４を通過した光束ＬＢｂはｐ偏光のままである。この光束ＬＢｂは、偏光ビームスプリッタＳ３を透過し、走査レンズＬ２の＋Ｘ側の光学面に入射する。走査レンズＬ２の−Ｘ側の光学面から射出された光束ＬＢｂは、偏光ビームスプリッタＳ２で＋Ｚ方向に反射され、感光体ドラム２０３０ｂに向かう。
【００７６】
また、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｄは、図１３に示されるように、偏光ビームスプリッタＳ４を透過し、走査レンズＬ３を通過して１／４波長板Ｗ３に入射する。１／４波長板Ｗ３を通過した光束ＬＢｄは、ダイクロイックミラーＤ２で反射され、再度１／４波長板Ｗ３に入射する。そこで、１／４波長板Ｗ３を通過して走査レンズＬ３に向かう（戻る）光束ＬＢｄはｓ偏光となる。この光束ＬＢｄは、走査レンズＬ３を再度通過した後、偏光ビームスプリッタＳ４で＋Ｚ方向に反射され、感光体ドラム２０３０ｄに向かう。
【００７７】
このように、走査光学系では、偏光ビームスプリッタで＋Ｚ方向に反射されるまでは、各光束の光路はいずれもＺ軸方向に直交する同一面内に存在している。
【００７８】
図１４（Ａ）には、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｄに対する走査光学系の主走査方向（破線）及び副走査方向（実線）における結像性能が示されている。なお、ｘ＝０は、感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｄの表面位置に対応している。図１４（Ｂ）には、感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｄの表面を走査する際の等速直線運動からのずれが示されている。これは、ｆθ特性と呼ばれている。
【００７９】
図１５（Ａ）には、光束ＬＢｂ及び光束ＬＢｃに対する走査光学系の主走査方向（破線）及び副走査方向（実線）における結像性能が示されている。なお、ｘ＝０は、感光体ドラム２０３０ｂ及び感光体ドラム２０３０ｃの表面位置に対応している。図１５（Ｂ）には、感光体ドラム２０３０ｂ及び感光体ドラム２０３０ｃの表面を走査する際の等速直線運動からのずれが示されている。
【００８０】
ところで、ポリゴンミラー２１０４Ａとポリゴンミラー２１０４Ｂは、一例として図１６に示されるように、Ｚ軸方向からみたとき、ポリゴンミラー２１０４Ａの一の偏向反射面とポリゴンミラー２１０４Ｂの一の偏向反射面とのなす角（ずれ角）がφとなるように回転している。ここでは、ずれ角φが略４５°となるように設定されている。
【００８１】
一般に、ずれ角φは、２つのポリゴンミラーが均等にずらしてある場合は、ポリゴンミラーの面数をＭとすると、φ＝（３６０°÷Ｍ）÷２、すなわち、１８０°÷Ｍとなる。しかし、ずらし方が均等でない場合は、小さい方のずれ角がφ１のとき、大きい方のずれ角φ２は、３６０°÷Ｍ−φ１となる。
【００８２】
本実施形態では、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢａが感光体ドラム２０３０ａを走査している期間は、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｄが感光体ドラム２０３０ｄに向かうことはない。反対に、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｄが感光体ドラム２０３０ｄを走査している期間は、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢａが感光体ドラム２０３０ａに向かうことはない。
【００８３】
そこで、走査制御装置は、光束ＬＢａが感光体ドラム２０３０ａを走査する期間は、ブラック画像情報に基づいて光源２２００Ａを制御し、光束ＬＢｄが感光体ドラム２０３０ｄを走査する期間は、イエロー画像情報に基づいて光源２２００Ａを制御する（図１７参照）。
【００８４】
同様に、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢｃが感光体ドラム２０３０ｃを走査している期間は、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｂが感光体ドラム２０３０ｂに向かうことはない。反対に、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｂが感光体ドラム２０３０ｂを走査している期間は、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢｃが感光体ドラム２０３０ｃに向かうことはない。
【００８５】
そこで、走査制御装置は、光束ＬＢｃが感光体ドラム２０３０ｃを走査する期間は、マゼンタ画像情報に基づいて光源２２００Ｂを制御し、光束ＬＢｂが感光体ドラム２０３０ｂを走査する期間は、シアン画像情報に基づいて光源２２００Ｂを制御する（図１８参照）。
【００８６】
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）、偏光ビームスプリッタ２２０５、反射ミラー２２０６、２つのポリゴンミラー（２１０４Ａ、２１０４Ｂ）、走査光学系、及び走査制御装置等を備えている。
【００８７】
光源２２００Ａは、波長７８０ｎｍで、偏光ビームスプリッタ２２０５の入射面に対して４５°傾斜した直線偏光を射出し、光源２２００Ｂは、波長６５５ｎｍで、偏光ビームスプリッタ２２０５の入射面に対して４５°傾斜した直線偏光を射出する。
【００８８】
偏光ビームスプリッタ２２０５は、光源２２００Ａからの光束をｓ偏光である光束ＬＢａとｐ偏光である光束ＬＢｄに分割し、光源２２００Ｂからの光束をｐ偏光である光束ＬＢｂとｓ偏光である光束ＬＢｃに分割する。そして、光束ＬＢａと光束ＬＢｃは、同一の光路を通ってポリゴンミラー２１０４Ａに入射し、光束ＬＢｂと光束ＬＢｄは、同一の光路を通ってポリゴンミラー２１０４Ｂに入射する。
【００８９】
走査光学系は、Ｘ軸方向に関して、２つのポリゴンミラーの間に配置され、４つの偏光ビームスプリッタ（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）、３つの走査レンズ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）、２つのダイクロイックミラー（Ｄ１、Ｄ２）、２つの１／４波長板（Ｗ１、Ｗ３）、及び２つの３／４波長板（Ｗ２、Ｗ４）を有している。
【００９０】
走査光学系を構成するすべての光学素子は、それらの中心がＺ軸方向に関して略一致するように配置されている。
【００９１】
ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢａは、偏光ビームスプリッタＳ１、走査レンズＬ１、１／４波長板Ｗ１、ダイクロイックミラーＤ１、１／４波長板Ｗ１、走査レンズＬ１、及び偏光ビームスプリッタＳ１を介して感光体ドラム２０３０ａに導光される。
【００９２】
ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢｃは、偏光ビームスプリッタＳ１、走査レンズＬ１、１／４波長板Ｗ１、ダイクロイックミラーＤ１、３／４波長板Ｗ２、偏光ビームスプリッタＳ２、走査レンズＬ２、及び偏光ビームスプリッタＳ３を介して感光体ドラム２０３０ｃに導光される。
【００９３】
ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｂは、偏光ビームスプリッタＳ４、走査レンズＬ３、１／４波長板Ｗ３、ダイクロイックミラーＤ２、３／４波長板Ｗ４、偏光ビームスプリッタＳ３、走査レンズＬ２、及び偏光ビームスプリッタＳ２を介して感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【００９４】
ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｄは、偏光ビームスプリッタＳ４、走査レンズＬ３、１／４波長板Ｗ３、ダイクロイックミラーＤ２、１／４波長板Ｗ３、走査レンズＬ３、及び偏光ビームスプリッタＳ４を介して感光体ドラム２０３０ｄに導光される。
【００９５】
この場合は、各ポリゴンミラーで偏向された４つの光束（光束ＬＢａ、光束ＬＢｂ、光束ＬＢｃ、光束ＬＢｄ）は、いずれもＺ軸方向に直交する同一面内を移動した後、対応する感光体ドラムに向かう。すなわち、走査光学系では、従来の折り返しミラーによる立体的な光束の這い回しが不要である。そこで、光走査装置２０１０の高さを大幅に低くすることができる。
【００９６】
そして、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０を備えているため、その結果として、小型化、及び軽量化を図ることができる。
【００９７】
なお、上記実施形態において、一例として図１９に示されるように、３つの走査レンズ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）の形状が同じであっても良い。
【００９８】
図２０（Ａ）には、光束ＬＢａの光路を１本の直線とした場合の該光路と走査レンズとの関係が示されている。図２０（Ｂ）には、光束ＬＢｃの光路を１本の直線とした場合の該光路と走査レンズとの関係が示されている。光束ＬＢａが通過する２番目の走査レンズは走査レンズＬ１であり、光束ＬＢｃが通過する２番目の走査レンズは走査レンズＬ２である。そこで、走査レンズＬ１と走査レンズＬ２が同一形状であれば、光束ＬＢａが通過する２番目の走査レンズの光学的な位置と、光束ＬＢｃが通過する２番目の走査レンズの光学的な位置とを略一致させることができる。
【００９９】
また、図２１（Ａ）には、光束ＬＢｂの光路を１本の直線とした場合の該光路と走査レンズとの関係が示されている。図２１（Ｂ）には、光束ＬＢｄの光路を１本の直線とした場合の該光路と走査レンズとの関係が示されている。光束ＬＢｂが通過する２番目の走査レンズは走査レンズＬ２であり、光束ＬＢｄが通過する２番目の走査レンズは走査レンズＬ３である。そこで、走査レンズＬ２と走査レンズＬ３が同一形状であれば、光束ＬＢｂが通過する２番目の走査レンズの光学的な位置と、光束ＬＢｄが通過する２番目の走査レンズの光学的な位置とを略一致させることができる。
【０１００】
このように、走査レンズＬ１、走査レンズＬ２、及び走査レンズＬ３を同一形状とすることにより、各走査レンズの組み付けを容易とすることができる。また、低コスト化を図ることができる。
【０１０１】
なお、上記実施形態では、画像形成装置が４つの感光体ドラムを有す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、例えば、画像形成装置が２つの感光体ドラム（感光体ドラムＡ、感光体ドラムＢ）を有していても良い。
【０１０２】
この場合、一例として図２２に示されるように、前記光源２２００Ｂ、及び前記カップリングレンズ２２０１Ａは、不要である。また、一例として図２３に示されるように、前記偏光ビームスプリッタＳ１、前記偏光ビームスプリッタＳ４、前記２つのダイクロイックミラー（Ｄ１、Ｄ２）、前記２つの１／４波長板（Ｗ１、Ｗ３）、及び前記２つの３／４波長板（Ｗ２、Ｗ４）も不要である。
【０１０３】
この場合、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束は、図２４に示されるように、走査レンズＬ１、偏光ビームスプリッタＳ２、走査レンズＬ２、偏光ビームスプリッタＳ３を介して感光体ドラムＢに導光される。
【０１０４】
また、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束は、図２５に示されるように、走査レンズＬ３、偏光ビームスプリッタＳ３、走査レンズＬ２、偏光ビームスプリッタＳ２を介して感光体ドラムＡに導光される。
【０１０５】
なお、この場合に、一例として図２６に示されるように、更に、前記走査レンズＬ１、及び前記走査レンズＬ３がなくても良い。
【０１０６】
また、上記実施形態では、各光源が４０個の発光部を有す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い。
【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画像形成装置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、記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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の場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【符号の説明】
【０１１１】
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）、２１０４Ａ，２１０４Ｂ…ポリゴンミラー（光偏向器）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０５…偏光ビームスプリッタ、Ｄ１，Ｄ２…ダイクロイックミラー、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…走査レンズ、Ｗ１，Ｗ３…１／４波長板、Ｗ２，Ｗ４…３／４波長板。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開平２００３−７５７５３号公報
【特許文献２】特許第４４７６０４７号公報
【特許文献３】特許第３８６９７０１号公報
【図１】
2013025003.tif 000005
【図２】
2013025003.tif 000006
【図３】
2013025003.tif 000007
【図４】
2013025003.tif 000008
【図５】
2013025003.tif 000009
【図６】
2013025003.tif 000010
【図７】
2013025003.tif 000011
【図８】
2013025003.tif 000012
【図９】
2013025003.tif 000013
【図１０】
2013025003.tif 000014
【図１１】
2013025003.tif 000015
【図１２】
2013025003.tif 000016
【図１３】
2013025003.tif 000017
【図１４】
2013025003.tif 000018
【図１５】
2013025003.tif 000019
【図１６】
2013025003.tif 000020
【図１７】
2013025003.tif 000021
【図１８】
2013025003.tif 000022
【図１９】
2013025003.tif 000023
【図２０】
2013025003.tif 000024
【図２１】
2013025003.tif 000025
【図２２】
2013025003.tif 000026
【図２３】
2013025003.tif 000027
【図２４】
2013025003.tif 000028
【図２５】
2013025003.tif 000029
【図２６】
2013025003.tif 000030