JP2009015327A

JP2009015327A - 光走査装置、画像形成装置

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Publication number: JP2009015327A
Application number: JP2008173028A
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Inventors: Takashi Shiraishi; 貴志白石
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
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Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2009-01-22
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Abstract

【課題】光束の走査速度の高速化を実現しつつ、光走査装置としての光学特性の向上に寄与する技術を提供する。
【解決手段】回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を主走査方向に走査させ、前記複数の反射面それぞれの回転偏向器の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている回転偏向器と、それら複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後光学系と、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系であって、副走査方向においては偏向後光学系により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後光学系の光軸から離れた位置を通過する光路で、光源からの光を前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの光束を感光体の感光面に対して主走査方向に走査させる光走査装置に関し、特に、光学特性の向上を実現する技術に関するものである。

従来、光ビームの照射によって感光体に静電潜像等の画像形成を行う画像形成装置において、複数の感光体に対する光ビームの走査を行う回転偏向器における複数の反射面を、回転軸に対して異なる傾斜角度を持つように設定し、この傾斜角度の異なる反射面毎に、異なる感光体の走査を行わせる技術が知られる（例えば下記特許文献１，２参照）。
特開２０００−２８４６号公報特開平１１−２１８９９１号公報

しかしながら、上記従来技術における偏向前光学系では、偏向後光学系の走査範囲の外側から光線が入射されている。このような構成の従来の光走査装置において、高速化に有利なオーバーフィルド光学系を採用しようとすると、主走査方向ビーム径を均一に保つのが難しく、光学特性が安定しないという問題があった。

本発明は、光束の走査速度の高速化を実現しつつ、光走査装置としての光学特性の向上に寄与することのできる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る光走査装置は、光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる回転偏向器であって、前記複数の反射面それぞれの前記回転偏向器の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている回転偏向器と、前記回転偏向器における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後光学系と、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系であって、前記主走査方向においては前記偏向後光学系の光軸上もしくは該光軸近傍を通過し、且つ前記副走査方向においては前記偏向後光学系により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後光学系の光軸から離れた位置を通過する光路で、光源からの光を前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系とを備えてなることを特徴とする構成としている。

また、本発明の一態様に係る光走査装置は、光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる光束偏向手段であって、前記複数の反射面それぞれの前記光束偏向手段の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている光束偏向手段と、前記光束偏向手段における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後導光手段と、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段であって、前記主走査方向においては前記偏向後導光手段の光軸上もしくは該光軸近傍を通過し、前記副走査方向においては前記偏向後導光手段により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後導光手段の光軸から離れた位置を通過する光路で、光源からの光を前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段とを備えてなることを特徴とする構成としている。

また、本発明の一態様に係る画像形成装置は、上述のような構成の光走査装置と、前記光走査装置によって走査される光束により静電潜像が形成される感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像を顕像化させる現像部とを備えてなることを特徴とする構成としている。

本発明によれば、光束の走査速度の高速化を実現しつつ、光走査装置としての光学特性の向上に寄与することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図であり、図２は本発明の第１の実施の形態による光走査装置を備えた画像形成装置９００の概略構成を示す副走査方向断面図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態による光走査装置は、偏向前光学系（偏向前導光手段）７ａ、ポリゴンミラー（回転偏向器、光束偏向手段）８０および偏向後光学系（偏向後導光手段）Ａ１を備えてなる構成となっている。
光走査装置は、光源７１からの光束を複数の感光体４０１ｙ〜４０１ｋそれぞれの感光面に対して主走査方向に走査させる役割を有しており、光走査装置により走査される光束により感光体４０１ｙ〜４０１ｋの感光面に静電潜像が形成される。各感光体上に形成された静電潜像は、現像部５０１ｙ〜５０１ｋにより各感光体に対応する色の現像剤で顕像化される。

以下、本実施の形態による光走査装置の詳細について説明する。
ポリゴンミラー８０は、回転方向に複数の感光体４０１ｙ〜４０１ｋそれぞれに対応して複数配列された反射面８０ｙ〜８０ｋによって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を主走査方向に走査させる。また、ポリゴンミラー８０の複数の反射面８０ｙ〜８０ｋそれぞれのポリゴンミラー８０の回転軸に対する傾斜角度は、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている。このような構成において、ポリゴンミラー８０の反射面の数は、色数の倍数となる。ここでは、イエロー（４０１ｙ）、マゼンダ（４０１ｍ）、シアン（４０１ｃ）およびブラック（４０１ｋ）の４色を使用するため、ポリゴンミラー８０の反射面の数は４の倍数（４、８、１２、・・・）となる。

偏向前光学系７ａは、主走査方向と直交する副走査方向（ポリゴンミラーの回転軸方向）において互いに異なる位置に配置されるとともに、それぞれが独立に点滅可能な４つの光源をもつＬＤアレイからなる光源７１と、光源７１からの発散光を収束光、平行光もしくは緩い拡散光とする有限焦点レンズ（またはコリメータレンズ）７２と、光束をポリゴンミラー８０近傍で集光させるためのシリンダレンズ７４、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２とを備えてなる。

偏向前光学系７ａは、このような構成により、光源７１からの光を例えば主走査方向に長い所定の断面形状の光束となるように整形してポリゴンミラー８０に向けて導くとともに、ポリゴンミラー８０の反射面近傍で副走査方向に光束を集光させる。

偏向後光学系Ａ１は、プラスチック等の樹脂材料から形成され、連続的にパワーが変化するようなパワー分布の自由曲面を有するｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２と、図２に示す折り返しミラー等の光学素子とからなっている。このように、本実施の形態では、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２は、偏向前光学系７ａおよび偏向後光学系Ａ１の両光学系で兼用されており、偏向前光学系７ａにより導かれる光束および偏向後光学系Ａ１により導かれる光束の両方にパワーを与える構成となっている。

仮に、偏向前光学系でｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を兼用しない構成とした場合、偏向前光学系により光源からポリゴンミラー８０へと光束を導く際に、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を避ける光路を通る必要がある。しかし、上記のような、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を避ける光路を実現するためには、光軸に対して大幅に傾斜させた角度でポリゴンミラー８０に入射させる必要があり、波面収差の発生等を考慮すると好ましくない。

一方、本実施の形態のように、偏向前光学系でｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を兼用する構成とすれば、光源からポリゴンミラー８０へと光束を導く際に、より光軸に近い角度で偏向面に入射させることができ、波面収差の抑制、副走査方向における装置サイズの小型化および部品点数の削減に寄与することができる。

このような構成により、偏向後光学系Ａ１は、ポリゴンミラー８０における複数の反射面８０ｙ〜８０ｋそれぞれにより反射偏向される光束を、それぞれ異なる光路で、各反射面に対応する感光体４０１ｙ〜４０１ｋの感光面に導く。ここでの偏向後光学系Ａ１は、例えば、偏向後光学系Ａ１により導かれる複数の光束の内の副走査方向における両端に位置する光束の主光線が、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を通過した後、副走査方向におけるｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２の光軸の上側と下側を通過する光路で、ポリゴンミラー８０における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導くように構成されている。

本実施の形態では、ポリゴンミラー８０の反射面が８面であるため、ポリゴンミラーに入射される光束が１本の場合、ポリゴンミラー８０が１回転することで４色の色情報を各感光体に２回書き込むことができる。ここでは光源７１が、それぞれが独立に感光面に静電潜像を形成する４本の光束を出射する、いわゆる「マルチビーム光学系」を採用しているため、ポリゴンミラー８０が１回転することで４色の色情報を一度に４ライン分×２の８ライン分を各感光体に書き込むことができる。

また、１つのアレイにまとめられた光源を各感光体に対応する原色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）の画像形成処理に兼用することにより、光学部品の数を減らし、コストダウンを図るとともに配置スペースの削減を実現することができる。感光体毎に光源を１つずつ設ける構成の場合、４色分の潜像を形成するためには、ポリゴンミラーの回転数とＬＤの駆動周波数を４倍にする必要があり、画像形成処理の高速化や画像の高精細化が困難であったが、本実施の形態ではマルチビーム光学系を採用することにより、ポリゴンミラーの回転数やＬＤの駆動周波数を過剰に上昇させずとも、感光体ドラムへの静電潜像の形成速度を高速化することができる。また、複数のＬＤ等の光源を異なる位置にそれぞれ配置する場合に比べ、光源の配置位置の調整誤差等の発生を回避することができ、光学特性の向上にも寄与することができる。

ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２は、主走査方向と副走査方向の二方向において独立に曲率が変化している。ここでのｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２は、共有光学素子に相当するものである。ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２それぞれのパワー分布は、ポリゴンミラー８０にて反射偏向され複数の感光体４０１ｙ〜４０１ｋそれぞれに導かれるべき全ての光束（複数の反射面それぞれにより反射偏向される全ての光束）に対して、該光束の入射位置に応じて、偏向後光学系Ａ１により感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性（例えば、光束のビーム径、走査線の曲がり方の度合、走査範囲に対する光束の位置などについての所定条件を満たす特性）となるようなパワーを与えるパワー分布に設定されている。このように、共有光学素子は、ポリゴンミラー８０における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束すべてに作用する滑らかなレンズ面を有している。

このように、従来感光体毎に独立に設けられていた光学素子の一部を共有光学素子にまとめて、複数の感光体に導かれるべき全ての光束に対して該共有光学素子によってパワーを与えることで、副走査方向における光学部品の配置スペースの削減に寄与することができる。また、配置すべき光学部品の点数を削減することができるため、各光学部品の配置誤差等に起因する光学特性の劣化を回避することができるとともに、低コスト化にも寄与することができる。

また、感光体毎に独立に設けられていた光学素子の一部を共有光学素子にまとめることで、ポリゴンミラーの各反射面の傾斜角度を小さい角度に設定することが可能となり、光学系の副走査方向における配置スペースを小さくすることができる。また、ポリゴンミラーの反射面の傾斜角度が大きい場合に大きくなってしまう非対称型の波面収差の発生を抑制することができ、ひいては結像特性の改善も実現することができる。さらに、このような構成の光走査装置を画像形成装置に適用することにより、画像形成装置のコンパクト化および画像形成処理における画質の安定化に寄与することが可能となる。

なお、ここでの「所定の光学特性」とは、感光体の感光面上に静電潜像を形成する上で望ましい光学特性を意味している。また、偏向前光学系からのポリゴンミラーへの入射光束を反射面近傍で集光させる（ポリゴンミラーの反射面上と感光体の感光面上とで副走査方向において共役な関係にする）構成とすることにより、ポリゴンミラーの各反射面の傾斜に起因する副走査方向におけるビーム位置のずれを抑制している（面倒れ補正）。

なお、本実施の形態では、共有光学素子が２枚のｆθレンズから構成されている例を示したが、これに限られるものではなく、例えば３枚以上のレンズによって構成することもできる。このように複数のレンズによって上記共有光学素子を構成することにより、一枚のレンズから構成する場合に比して、それぞれのレンズのレンズ面の曲率を緩く設定することができ、加工が容易となり、製造コストの低下および加工精度の向上に寄与することができる。

また、本実施の形態では、共有光学素子を構成するｆθ１レンズおよびｆθ２レンズそれぞれの入射面および出射面の両方について、連続的に変化するパワー分布としているが、必ずしも共有光学素子の全てのレンズ面に対してこのようなパワー分布を設定する必要はない。一般に、このように複数枚のレンズによって共有光学素子を構成する場合には、光束進行方向下流側に位置するレンズの方がサイズが大きい場合が多い。すなわち、光束進行方向下流側のレンズに入射される光束の方が、上流側に位置するレンズに比して、ビーム径が小さく、同じ振り角でも光束の移動距離が大きいため、上記のように連続的に変化するパワー分布とする効果が大きいと考えられる。

よって、複数のレンズによって上述のような共有光学素子を構成する場合には、光束進行方向における最も下流側に（すなわち、最も像面に近い側に）位置するレンズの出射面側に上述のような連続的に変化するパワーを付与することが好ましい。

もちろん、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を、１つのｆθレンズ（共有光学素子）にまとめることもできる。これにより、ｆθレンズを２枚構成にする場合に比して、光学系の部品点数を削減することができ、低コスト化に寄与することができる。

続いて、本実施の形態による光走査装置における光学系全体としての構成、および偏向前光学系７ａと偏向後光学系Ａ１の関係について詳細に説明する。
本実施の形態による光走査装置は、いわゆる「オーバーフィルド光学系」を構成している。「オーバーフィルド光学系」とは、ポリゴンミラーの個々の反射面よりも幅の広い光束をポリゴンミラーに入射させ、反射面を主走査方向における実質的なアパーチャ（絞り）として利用する光学系である。このような「オーバーフィルド光学系」を採用することにより、ポリゴンミラーの反射面よりも狭い光束を入射し、偏向走査させる「アンダーフィルド光学系」と比較して，ポリゴンミラーを大型化することなく多面化することができ、高速化に寄与することができる。

また、本実施の形態では、オーバーフィルド光学系を採用する場合の問題である、ビーム径や光量のばらつきをできるだけ抑えるため、ポリゴンミラー正面方向から光線を入射させる構成としている。

本実施の形態における偏向前光学系７ａは、主走査方向においては偏向後光学系Ａ１の光軸上（もしくは当該光軸の近傍）を通過し（図１参照）、且つ副走査方向においては偏向後光学系Ａ１により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後光学系Ａ１の光軸から離れた位置を通過する（図２参照）光路で、光源７１からの光をポリゴンミラー８０に向けて導く。

また、偏向前光学系７ａは、図２に示すように、光源７１からの光束をポリゴンミラー８０へと導く光路が、偏向後光学系Ａ１を構成する光学素子の内の最も光源７１に近い位置に配置されている光学素子である折り返しミラー（図２参照）から、当該折り返しミラー近傍における光束の直径の２倍以上の距離だけ離れるように設定されている。

このような構成において、光源７１から射出された光は、有限焦点レンズ７２、シリンダレンズ７４、ｆθ２レンズ１１２およびｆθ１レンズ１１１を経てポリゴンミラー８０の反射面に導かれる。ポリゴンミラー８０の反射面で反射偏向された光束は、再びｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を経て、感光体の感光面に向けて走査される。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。

本実施の形態では、偏向後光学系Ａ２を構成する複数の光学素子の内、ｆθ２レンズ１１２の第１面１１２ｋに回折格子が形成されている。ここでのｆθ２レンズ１１２は、感光体４０１ｙ〜４０１ｋそれぞれに導かれるべき各光束が副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される光学素子となっている。

半導体レーザは環境温度が変動すると、この温度変化に応じて射出する光の波長も変化する。また、回折格子は、入射光の波長や環境温度の変動に応じてパワーも変化するという特性を有している。

一般に、回折格子のない光学素子を配置するだけでは温度変化に対応した補正が可能となるのみであり、光束を補正できる範囲が限定される。そこで、本実施の形態では、ｆθ２レンズ１１２に回折格子を設けることで補正可能な範囲を広げている。レンズ単体では「温度」に応じた補正のみが可能であるが、回折格子が付加されることにより「波長」に応じた補正も可能となり、調整パラメータを増やすことができ、補正の自由度を向上させることができる。

このような構成とすることにより、第１の実施の形態の構成による効果に加え、温度変化に起因する走査光学系の光学特性の変動を補正することができる。また、既存の光学素子に回折格子を形成する構成としたことにより、光学素子の部品点数を増やすことが無い。
ｆθ２レンズ１１２の第１面１１２ｋは、偏向前光学系７ａにて導かれる光束の入射面に相当し、偏向後光学系７ａにて導かれる光束の出射面に相当する。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第２の実施の形態の変形例である。
図４は本発明の第３の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ３を構成する複数の光学素子の内、ｆθ２レンズ１１２の第２面１１２ｆに回折格子が形成されている。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図５は本発明の第４の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。

本実施の形態では、偏向後光学系Ａ４を構成する複数の光学素子の内、ｆθ１レンズ１１１の第１面１１１ｋに回折格子が形成されている。ここでのｆθ１レンズ１１１は、感光体４０１ｙ〜４０１ｋそれぞれに導かれるべき各光束が副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される光学素子となっている。
ｆθ１レンズ１１１の第１面１１１ｋは、偏向前光学系７ａにて導かれる光束の入射面に相当し、偏向後光学系７ａにて導かれる光束の出射面に相当する。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第４の実施の形態の変形例である。
図６は本発明の第５の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ５を構成する複数の光学素子の内、ｆθ１レンズ１１１の第２面１１１ｆに回折格子が形成されている。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。
図７は本発明の第６の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ６は、ｆθ２レンズ１１２と光源７１との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第１面１３０ｋに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。

このように回折格子によるパワーのみを有する板状の光学素子を偏向後光学系内に配置することにより、回折格子と、当該回折格子に隣接する光学素子との距離を調整することができるため、既存の光学素子に回折格子を形成する場合に比べ、より優れた光学特性を実現することができる。

（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第６の実施の形態の変形例である。
図８は本発明の第７の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ７は、ｆθ２レンズ１１２と光源７１との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第２面１３０ｆに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。

（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。
図９は本発明の第８の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ８は、ｆθ１レンズ１１１とｆθ２レンズ１１２との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第１面１３０ｋに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。

（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第８の実施の形態の変形例である。
図１０は本発明の第９の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ９は、ｆθ１レンズ１１１とｆθ２レンズ１１２との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第２面１３０ｆに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。

（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態について説明する。
図１１は本発明の第１０の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ１０は、ｆθ１レンズ１１１とポリゴンミラー８０との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第１面１３０ｋに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。
このように回折格子によるパワーのみを有する板状の光学素子を偏向後光学系内に配置することにより、回折格子と、当該回折格子に隣接する光学素子との距離を調整することができるため、既存の光学素子に回折格子を形成する場合に比べ、より優れた光学特性を実現することができる。

（第１１の実施の形態）
次に、本発明の第１１の実施の形態について説明する。
本実施の形態は、上述の第１０の実施の形態の変形例である。
図１２は本発明の第１１の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。
本実施の形態では、偏向後光学系Ａ１１は、ｆθ１レンズ１１１とポリゴンミラー８０との間に、回折格子が形成されている光学素子として、第２面１３０ｆに回折格子が形成されている板状の光学素子１３０を有している。

なお、上述の各実施では、偏向前光学系にて導かれる光束および偏向後光学系にて導かれる光束の両方が、ｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２を通過する構成を挙げたが、これに限られるものではなく、偏向前光学系にて導かれる光束および偏向後光学系にて導かれる光束の内の少なくともいずれか一方だけがｆθ１レンズ１１１およびｆθ２レンズ１１２の内の少なくともいずれか一方を通過するようにしてもよい。

また、回折格子が形成された光学素子（例えば、板状光学素子１３０など）についても同様に、偏向前光学系にて導かれる光束および偏向後光学系にて導かれる光束の両方が、回折格子を通過する構成を挙げたが、これに限られるものではなく、偏向前光学系にて導かれる光束および偏向後光学系にて導かれる光束の内の少なくともいずれか一方だけが回折格子を通過するようにしてもよい。

なお、上述の各実施の形態では、回折格子が形成されている光学素子が、１つの光束の光路については１つ配置される構成を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、回折格子が形成された光学素子を光路上に２つ配置し、この２つの光学素子に主走査方向におけるパワーを有する回折格子と副走査方向におけるパワーを有する回折格子を別々に形成することで、回折格子による調整の自由度を高めることができ、ひいては光学性能の向上に寄与することができる。

また、上述の各実施の形態では、光源７１として「マルチビーム光学系」を採用している例を挙げたが、これに限られるものではなく、光源７１から１本の光束のみを出射する光学系を採用する構成においても、本発明は有効である。
また、上述の各実施の形態では、既存の光学系に対して回折格子が形成された板状の光学素子（回折格子によるパワーのみを有する光学素子）を付加する構成を示したが、これに限られるものはなく、必要に応じて、回折格子が形成された負または正のパワーを有するレンズを光学系に付加する構成とすることもできることは言うまでもない。

以上のように、上述の各実施の形態によれば、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応するポリゴンミラーからの出射光束それぞれの副走査方向における角度差を小さくすることができるため、偏向後光学系の副走査方向における有効角を小さくすることができ、像面湾曲やｆθ特性、各色間の間隔の均一性（これがずれると色ずれの原因となる）を確保し易くなるという効果を奏する。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

以上に詳述したように本発明によれば、光束の走査速度の高速化を実現しつつ、光走査装置としての光学特性の向上に寄与することのできる技術を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第１の実施の形態による光走査装置を備えた画像形成装置９００の概略構成を示す副走査方向断面図である。本発明の第２の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第３の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第４の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第５の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第６の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第７の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第８の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第９の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第１０の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。本発明の第１１の実施の形態による光走査装置の光学系の構成を折り返しミラーによる折り返しを展開した状態で示す平面図である。

符号の説明

１光走査装置、７ａ偏向前光学系、７１光源、７２有限焦点レンズ、７３アパーチャ、７４シリンダレンズ、７８光学素子、７９光学素子、８０ポリゴンミラー、１１０ｆθレンズ、１１１ｆθ１レンズ、１１２ｆθ２レンズ、１２０ｙ〜１２０ｋシリンダレンズ、４０１ｙ〜４０１ｋ感光体、５０１ｙ〜５０１ｋ現像部、９００画像形成装置。

Claims

光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、
回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる回転偏向器であって、前記複数の反射面それぞれの前記回転偏向器の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている回転偏向器と、
前記回転偏向器における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後光学系と、
光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系であって、前記副走査方向においては前記偏向後光学系により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後光学系の光軸から離れた位置を通過する光路で、光源からの光を前記回転偏向器に向けて導く偏向前光学系と
を備えてなる光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記偏向前光学系は、前記主走査方向においては前記偏向後光学系の光軸上もしくは該光軸近傍を通過する光路で、光源からの光を前記回転偏向器に向けて導く光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光束を前記回転偏向器へと導く光路が、前記偏向後光学系を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の２倍以上の距離だけ離れるように設定されている光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも１つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている光走査装置。
請求項４に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、前記回転偏向器にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後光学系により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む光走査装置。
請求項７に記載の光走査装置において、
前記偏向後光学系は、該偏向後光学系により導く複数の光束の内の前記副走査方向における両端に位置する光束の主光線が、前記共有光学素子を通過した後、前記副走査方向における該共有光学素子の光軸の上側と下側を通過する光路で、前記回転偏向器における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記回転偏向器に向けて導くとともに、該回転偏向器の反射面近傍で副走査方向に光束を集光させる光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置と、
前記光走査装置によって走査される光束により静電潜像が形成される感光体と、
前記感光体上に形成された静電潜像を顕像化させる現像部と
を備えてなる画像形成装置。
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記偏向前光学系は、光源からの光束を前記回転偏向器へと導く光路が、前記偏向後光学系を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の２倍以上の距離だけ離れるように設定されている画像形成装置。
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも１つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている画像形成装置。
請求項１２に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する画像形成装置。
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である画像形成装置。
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記偏向後光学系は、前記回転偏向器にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後光学系により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む画像形成装置。
光源からの光を複数の感光体それぞれの感光面に対して主走査方向に走査可能な光走査装置であって、
回転方向に前記複数の感光体それぞれに対応して複数配列された反射面によって入射光束を反射偏向させることにより、該入射光束を前記主走査方向に走査させる光束偏向手段であって、前記複数の反射面それぞれの前記光束偏向手段の回転軸に対する傾斜角度が、各反射面が対応付けられている感光体に応じた角度に設定されている光束偏向手段と、
前記光束偏向手段における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く偏向後導光手段と、
光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段であって、前記副走査方向においては前記偏向後導光手段により導かれる反射偏向後の全ての光束よりも該偏向後導光手段の光軸から離れた位置を通過する光路で、光源からの光を前記光束偏向手段に向けて導く偏向前導光手段と
を備えてなる光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記偏向前導光手段は、前記主走査方向においては前記偏向後導光手段の光軸上もしくは該光軸近傍を通過する光路で、光源からの光を前記光束偏向手段に向けて導く光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記偏向前導光手段は、光源からの光束を前記光束偏向手段へと導く光路が、前記偏向後導光手段を構成する光学素子の内の最も光源に近い位置に配置されている光学素子から、光束の直径の２倍以上の距離だけ離れるように設定されている光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段を構成する複数の光学素子の内、前記複数の感光体それぞれに導かれるべき各光束が前記副走査方向における互いに異なる入射位置に入射される少なくとも１つの光学素子においては、該光学素子における前記光束の入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている光走査装置。
請求項１９に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、前記回折格子が形成されている光学素子として、入射面および出射面のうち少なくともいずれかに回折格子が形成されている板状の光学素子を有する光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記光走査装置は、オーバーフィルド光学系である光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、前記光束偏向手段にて反射偏向され前記複数の感光体それぞれに導かれるべき光束に対して、該光束の入射位置に応じて、前記偏向後導光手段により前記感光面に導かれる光束が該感光面上において所定の光学特性となるようなパワーを与える共有光学素子を含む光走査装置。
請求項２２に記載の光走査装置において、
前記偏向後導光手段は、該偏向後導光手段により導く複数の光束の内の前記副走査方向における両端に位置する光束の主光線が、前記共有光学素子を通過した後、前記副走査方向における該共有光学素子の光軸の上側と下側を通過する光路で、前記光束偏向手段における複数の反射面それぞれにより反射偏向される光束を、各反射面に対応する感光体の感光面に導く光走査装置。
請求項１６に記載の光走査装置において、
前記偏向前導光手段は、光源からの光を所定の断面形状の光束となるように整形して前記光束偏向手段に向けて導くとともに、該光束偏向手段の反射面近傍で副走査方向に光束を集光させる光走査装置。