JP4634881B2

JP4634881B2 - 光走査装置・画像形成装置

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Publication number: JP4634881B2
Application number: JP2005206021A
Authority: JP
Inventors: 善紀林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: JP2007025165A

Description

本発明は、光源からの光束により被走査面を走査する光走査装置、該光走査装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。

レーザプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等で用いられる電子写真画像形成装置において、カラー化、高速化が進み、感光体を複数（通常は４つ）有するタンデム対応の画像形成装置が普及してきている。
カラーの電子写真画像形成装置としては、感光体を１つのみ有し、色の数だけ感光体を回転するという方式もあるが、４色、１ドラムだと４回転する必要があり、生産性に劣る。
タンデム方式の場合、どうしても光源数が増えてしまい、それに伴い部品点数の増加、複数光源間の波長差に起因する色ずれ、コストアップが生じてしまう。
また、書込ユニットの故障の原因として半導体レーザの劣化が挙げられている。光源数が多くなると、故障の確率が増え、リサイクル性が劣化する。

特開２００２−２３０８５号公報には、ピラミダルミラー又は平板ミラーを用いて、共通の光源からのビームが異なる被走査面を走査する構成が開示されている。この場合、光源数は低減できるが、偏向ミラーの面数は最大２面までになり、高速化に対し問題がある。
特開２００１−８３４５２号公報には、走査幅の増大を得るべく、２段のポリゴンミラーが偏向回転面内において角度差を有する構成が開示されている。
特開２００５−９２１２９号公報には、１つの光源によるビームを分割し、分割されたビームを異なる被走査面上に導くという新たな方式が提案されている。

特開２００２−２３０８５号公報特開２００１−８３４５２号公報特開２００５−９２１２９号公報

特許文献３に開示された方式によれば、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能になる。
しかしながら、回転多面鏡で反射したビームが光源に戻ってしまい、ビーム出力がばらつく等の問題が発生していた。

本発明は、光源数を減らすことによる部品点数の低減、低コスト化、ユニット全体の故障率の低減に寄与できるとともに、高速な画像出力を可能にでき、且つ、光源への戻り光を低減して良好な画像出力を可能にする光走査装置、該光走査装置を有する画像形成装置の提供を、その目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、変調駆動される光源と、複数の段の多面反射鏡を有し、共通の回転軸を有する偏向手段と、共通の光源からのビームを分割し、分割されたビームを前記偏向手段の異なる段の多面反射鏡に入射させる光束分割手段と、前記偏向手段により走査されたビームを被走査面に導く走査光学系と、前記偏向手段により走査されたビームを検出する受光手段と、を有し、共通の光源から分割したビームが異なる被走査面を走査するようにした光走査装置において、前記異なる段の多面反射鏡は互いに回転方向の角度がずれており、前記異なる段のいずれか一方のビームが有効範囲を走査する間、前記異なる段の他方のビームは走査に用いられず、前記他方のビームが前記多面反射鏡の回転軸に垂直な面である主走査断面において入射角０度で前記多面反射鏡で反射される際、前記多面反射鏡で反射されるビームは、前記多面反射鏡への入射光束に対し、主走査方向のビーム幅が狭くなるとを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記光束分割手段に入射する光ビームが前記光束分割手段で反射されて前記光源に戻らないように、前記光束分割手段を入射ビームに対して傾けていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の光走査装置において、前記光束分割手段はハーフミラープリズムからなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記多面反射鏡に入射するビーム及び前記多面反射鏡のコート条件について、有効走査範囲における前記多面反射鏡の反射率を垂直入射時の反射率より大きくなるように設定したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記光束分割手段と前記偏向手段の間に１／４波長板が配備され、前記光束分割手段は偏光ビームスプリッタであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記光源から出射するビームは直線偏光であり、前記光源と前記偏向手段の間に１／４波長板が配備され、且つ、前記光源と前記１／４波長板の間に偏光フィルタが配備されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の光走査装置において、前記多面反射鏡に入射するビームは、前記多面反射鏡の法線に対して、副走査方向に傾いていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明では、請求項１乃至７のうちの何れかに記載の光走査装置において、前記光源と前記偏向手段の間に少なくとも１つの透過光学素子が配備され、上記透過光学素子の少なくとも１つは、下記の何れかの条件を満たすことを特徴とする。
（１）少なくとも１方の面に透過率を減少させるコーティングが施されている。
（２）少なくとも１方の面はコーティングが施されていない。

請求項９に記載の発明では、光走査装置と、複数の像担持体を有する多色対応の画像形成装置において、前記光走査装置は、請求項１乃至８のうちの何れかに記載のものであることを特徴とする。

本発明によれば、光源数を減らしながらも、高速な画像出力を可能にできるとともに、部品点数の低減、低コスト化が実現できる。
また、光走査装置ユニット全体の故障率を低減でき、リサイクル性を向上させることができる。
また、共通の光源からのビームを分割しているので、異なる感光体面を走査するビーム間の品質の差異を低減でき、高画質化を実現できる。その際、光源への戻り光が発生せず、良好な画像出力が可能になる。

以下、本発明の第１の実施形態を図１乃至図１０に基づいて説明する。まず、図１に基づいて本実施形態における光走査装置２０の構成の概要を説明する。図１において、符号１、１’は光源としての半導体レーザを、２は半導体レーザの支持ベースを、３、３’はカップリングレンズを、４は光束分割手段としてのハーフミラープリズムを、５ａ、５ｂはシリンドリカルレンズを、６は防音ガラスを、７は、多面反射鏡としての上段ポリゴンミラー７ａと、同じく多面反射鏡としての下段ポリゴンミラー７ｂからなる偏向手段を、８ａ、８ｂは走査光学系としての走査レンズ１を、９は走査光学系としてのミラーを、１０ａ、１０ｂは走査光学系としての走査レンズ２を、１２Ｋ、１２Ｃは被走査面としての感光体を、２５は開口絞りをそれぞれ示している。
図１では２つの感光体に対応する構成のみ示しているが、実際には偏向手段７を挟んで、図示された光学系と同様の光学系を配備することにより、４つの感光体を走査するようになっている。

半導体レーザ１、１’から出射した発散光束はカップリングレンズ３、３’により、弱い収束光束、又は平行光束、又は弱い発散光束に変換される。カップリングレンズ３、３’を出たビームは被走査面上でのビーム径を安定させるための開口絞り２５を通過し、ハーフミラープリズム４に入射する。
ハーフミラープリズム４に入射した共通の光源からのビームは上下段に分割され、ハーフミラープリズム４を出射するビームは全部で４本のビームとなる。
図２はハーフミラープリズム４の副走査断面図を示す。符号４ａがハーフミラーを示し、透過光と反射光を１：１の割合で分離する。また、符号４ｂは全反射面を示し、方向を変換する機能を有する。
ここでは、ハーフミラープリズム４を用いているが、単体のハーフミラーと通常のミラーを用いて同様の系を構成してもよい。また、ハーフミラーの分離の割合は１：１である必要はなく、他の光学系の条件に合わせて設定してももちろん構わない。

ハーフミラープリズム４を出射したビームは上下段それぞれに配備されるシリンドリカルレンズ５ａ、５ｂにより、偏向反射面の近傍にて主走査方向に長い線像に変換される。ここで、偏向手段７は上下段にそれぞれポリゴンミラー７ａ、７ｂが配置され、互いに回転方向に角度（φ）ずれている。ここでは４面のポリゴンミラーをφ＝４５ｄｅｇずらしている。なお、上下段のポリゴンミラー７ａ、７ｂは一体的に形成されてもよく、別体として組み付けてもよい。

図３（ａ）に示すように、共通の光源からの上段のビームＢ１が感光体面（被走査面）を走査しているときは下段のビームＢ２は被走査面上にビームが到達しないようにし、望ましくは遮光部材１３により遮光するようにする。
図３（ｂ）に示すように、共通の光源からの下段のビームＢ２が上段とは異なる感光体面（被走査面）を走査しているときは上段のビームＢ１は被走査面に到達しないようにする。
さらに、半導体レーザの変調駆動も上段と下段でタイミングをずらし、上段に対応する感光体を走査するときは、上段に対応する色（例えばブラック）の画像情報に基づき、光源（半導体レーザ）の変調駆動を行い、下段に対応する感光体を走査するときは下段に対応する色（例えばマゼンタ）の画像情報に基づき、光源の変調駆動を行う。

図４は共通の光源によりブラックとマゼンタの露光を行い、且つ、有効走査領域において、それぞれ、全点灯する場合のタイムチャートである。実線がブラックに相当する部分、点線がマゼンタに相当する部分を示す。
ブラック、マゼンタにおける書き出しのタイミングは、有効走査幅外に配備される図示しない同期受光手段で走査ビームを検知することにより決定される。なお、同期受光手段としては、通常はフォトダイオードが用いられる。
図４ではブラックとマゼンタの領域での光量を同じに設定しているが、実際には光学素子（ハーフミラープリズム４等）の透過率、反射率が相対的に違うため、光源の光量を同じにしてしまうと、感光体に到達するビームの光量が異なってしまう。
そこで、図５に示すように、異なる感光体面を走査するときに互いの設定光量を異ならせることにより、異なる感光体面上に到達するビーム光量を等しくできる。

図６、図７に基づいて本実施形態を詳細に説明する。但し、図７は比較例である。
図６、図７において、上段のポリゴンミラー７ａにより、有効範囲内をビームＢ１で走査する間に分割されたもう一方のビームが下段のポリゴンミラー７ｂにより反射されて光源に戻っている（ハッチングで表示したビームＢ２’）。
図７（比較例）では、ポリゴンミラーの内接円半径が大きく、ポリゴンミラーへ入射する主走査方向のビーム幅ω１’に対し、下段のポリゴンミラーで光源に向かって反射される主走査方向のビームの幅ω２’が変わっていない。この場合、光源に戻るビームＢ２’の光量が大きくなってしまい、以下の問題が生じる。
（１）光源（半導体レーザ）に戻り光が戻ってしまい、光源の出力がばらつき、濃度むらが発生する。
（２）光源で再度反射されたビームが感光体に到達する。
これらの問題を解決するためには、光源への戻り光の光量を少しでも低減する必要がある。本実施形態では、図６に示すように、ポリゴンミラーへ入射する主走査方向のビーム幅ω１に対し、下段のポリゴンミラー７ｂで光源に向かって反射される主走査方向のビーム幅ω２の幅が狭くなるように、ポリゴンミラーの内接円半径及び、ビームの入射位置を設定している。これにより、上記（１）、（２）の問題を大幅に改善できる。

本実施形態における光学系の実施データを以下に示す。
・光源波長：６５５ｎｍ
・カップリングレンズ焦点距離：１５ｍｍ
・カップリング作用：コリメート作用
・ポリゴンミラー
偏向反射面数：４
内接円半径：７ｍｍ
で、上下段の角度差φは４５（ｄｅｇ）＝４５×π／１８０（ｒａｄ）
・反射鏡への平均入射角
α＝２８．２２５（ｄｅｇ）＝π×２８．２２５／１８０（ｒａｄ）
・また、光束分割手段と偏向手段の間に焦点距離１１０ｍｍのシリンドリカルレンズが配備されており、反射鏡近傍にて主走査方向に長い線像を形成している。

偏向手段以降のレンズデータを以下に示す。
走査レンズ１の第１面及び走査レンズ２の両面は式（１）、（２）で表現される。
・主走査非円弧式
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ^２／Ｒｍ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）^２｝＋Ａ１・
Ｙ＋Ａ２・Ｙ^２＋Ａ３・Ｙ^３＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ５・Ｙ^５＋Ａ６・Ｙ^６＋・・（１）
ここで奇数次のＡ１、Ａ３、Ａ５・・・をゼロ以外の数値を代入した場合、主走査方向に非対称形状を有する。
実施例１、２、３ともに偶数次のみを用いており、主走査方向に対称系である。
・副走査曲率式
副走査曲率が主走査方向に応じて変化する式を（２）で示す。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ^２＋Ｂ３・Ｙ^３＋Ｂ４・
Ｙ^４＋Ｂ５・Ｙ^５＋・・（２）
ここでＹの奇数乗係数のＡｓ１、Ａｓ３、Ａｓ５・・・がゼロ以外の数値を代入した場合、副走査の曲率半径が主走査方向に非対称となる。

また、走査レンズ１の第２面は回転対称非球面であり、以下の式で表現される。
・回転対称非球面
光軸における近軸曲率半径をＲ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・・とするとき光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ^２／Ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）^２｝＋Ａ１・Ｙ
＋Ａ２・Ｙ^２＋Ａ３・Ｙ^３＋Ａ４・Ｙ^４＋Ａ５・Ｙ^５＋Ａ６・Ｙ^６＋・・
（３）
走査レンズ１第１面の形状
Ｒｍ＝−２７９．９、Ｒｓ＝−６１．
Ｋ −２．９０００００Ｅ＋０１
Ａ４１．７５５７６５Ｅ−０７
Ａ６ −５．４９１７８９Ｅ−１１
Ａ８１．０８７７００Ｅ−１４
Ａ１０ −３．１８３２４５Ｅ−１９
Ａ１２ −２．６３５２７６Ｅ−２４

Ｂ１ −２．０６６３４７Ｅ−０６
Ｂ２５．７２７７３７Ｅ−０６
Ｂ３３．１５２２０１Ｅ−０８
Ｂ４２．２８０２４１Ｅ−０９
Ｂ５ −３．７２９８５２Ｅ−１１
Ｂ６ −３．２８３２７４Ｅ−１２
Ｂ７１．７６５５９０Ｅ−１４
Ｂ８１．３７２９９５Ｅ−１５
Ｂ９ −２．８８９７２２Ｅ−１８
Ｂ１０ −１．９８４５３１Ｅ−１９

走査レンズ１第２面の形状
Ｒ＝−８３．６
Ｋ −０．５４９１５７
Ａ４２．７４８４４６Ｅ−０７
Ａ６ −４．５０２３４６Ｅ−１２
Ａ８ −７．３６６４５５Ｅ−１５
Ａ１０１．８０３００３Ｅ−１８
Ａ１２２．７２７９００Ｅ−２３

走査レンズ２第１面の形状
Ｒｍ＝６９５０、Ｒｓ＝１１０．９
Ｋ０．００００００＋００
Ａ４１．５４９６４８Ｅ−０８
Ａ６１．２９２７４１Ｅ−１４
Ａ８ −８．８１１４４６Ｅ−１８
Ａ１０ −９．１８２３１２Ｅ−２２
Ｂ１ −９．５９３５１０Ｅ−０７
Ｂ２ −２．１３５３２２Ｅ−０７
Ｂ３ −８．０７９５４９Ｅ−１２
Ｂ４２．３９０６０９Ｅ−１２
Ｂ５２．８８１３９６Ｅ−１４
Ｂ６３．６９３７７５Ｅ−１５
Ｂ７ −３．２５８７５４Ｅ−１８
Ｂ８１．８１４４８７Ｅ−２０
Ｂ９８．７２２０８５Ｅ−２３
Ｂ１０ −１．３４０８０７Ｅ−２３

走査レンズ２第２面の形状
Ｒｍ＝７６６、Ｒｓ＝−６８．２２
Ｋ０．００００００＋００
Ａ４ −１．１５０３９６Ｅ−０７
Ａ６１．０９６９２６Ｅ−１１
Ａ８ −６．５４２１３５Ｅ−１６
Ａ１０１．９８４３８１Ｅ−２０
Ａ１２ −２．４１１５１２Ｅ−２５
Ｂ２３．６４４０７９Ｅ−０７
Ｂ４ −４．８４７０５１Ｅ−１３
Ｂ６ −１．６６６１５９Ｅ−１６
Ｂ８４．５３４８５９Ｅ−１９
Ｂ１０ −２．８１９３１９Ｅ−２３

使用波長における走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。

以下に光学配置を示す。
偏向面から走査レンズ１第１面までの距離ｄ１：６４ｍｍ
走査レンズ１の中心肉厚ｄ２：２２．６ｍｍ
走査レンズ１第２面から走査レンズ２第１面までの距離ｄ３：７５．９ｍｍ
走査レンズ２の中心肉厚ｄ４：４．９ｍｍ
走査レンズ２第２面から被走査面までの距離ｄ５：１５８．７ｍｍ
なお、屈折率１．５１４、厚さ１．９ｍｍの防音ガラス６と防塵ガラスが配置されており、防音ガラス６は偏向回転面内において主走査方向に平行な方向に対し１０ｄｅｇ傾いている。
防塵ガラスについては図示されていないが、走査レンズ２と被走査面の間に配備されている。

図８に、光源１、１’の収差図（左：像面湾曲（点線が主走査像面湾曲、実線が副走査像面湾曲）、右：等速特性（点線がｆθ特性、実線がリニアリティ））を示す。図から明らかなようにいずれも良好に補正されている。
カップリングレンズ３、３’とシリンドリカルレンズ５、５’の間に主走査幅：７ｍｍ、副走査幅：２．１４ｍｍのアパーチャを配備している。
入射ビームの主光線と、光源側にビームが反射されるときのポリゴンミラーとの交点は、走査光学系の光軸方向については被走査面側に７．７４ｍｍ、走査光学系の光軸方向に垂直な方向については光源側に３．２７ｍｍずらしている。このとき、入射ビームの主走査幅ω１：７ｍｍに対し、反射ビームの主走査幅ω２：は５．３５ｍｍとなり、光源に戻るビームの光量が低減でき、これにより、光源（半導体レーザ）への戻り光による光源の出力のばらつき、及び、光源で再度反射されたビームの影響を低減できる。

図１、２に示すように、光束分割手段としてハーフミラープリズム４を用いており、これにより簡単な構成で光束を分割でき、光源数を減らしながらも、高速な画像出力が可能になる。
このとき、図２に示すように、ハーフミラープリズム４への入射ビームがその入射面又は出射面に対し垂直に入射した場合、光源側に戻ると前述した光源の出力ばらつきやゴースト光が発生する。
これを解決するために、本実施形態では、図９に示すように、光束分割手段（ハーフミラープリズム４）への入射ビームに対し、光束分割手段を角度θ傾けて、光源側に戻り光が戻らないように設定している。具体的には、光束分割手段の入射面、出射面に対し入射ビームが垂直にならないようにする。これにより、光源への戻り光を低減でき、前述の不具合を解決できる。

図１０に基づいて、上述した光走査装置を用いたタンデム型の多色画像形成装置を説明する。
多色画像形成装置は、転写ベルト１１の移動方向に沿って並置された４つの感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを有している。イエロー画像形成用の感光体１２Ｙの周りには、その矢印で示す回転方向において順に、帯電器１３Ｙ、現像器１４Ｙ、転写手段１５Ｙ、クリーニング手段１６Ｙが配置されている。他の色についても同様の構成を有しており、色別の欧文字（Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を付して区別し、説明は省略する。
帯電器１３は、感光体表面を均一に帯電するための帯電装置を構成する帯電部材である。帯電器１３と現像器１４の間において感光体表面に光走査装置２０によりビームが照射され、感光体１２に静電潜像が形成されるようになっている。
そして、静電潜像に基づき、現像器１４により感光体面上にトナー像が形成される。転写手段１５により、転写ベルト１１で搬送される記録媒体（転写紙）に各色の転写トナー像が順次転写され、最終的に定着手段１７により重ね合わせ画像が転写紙に定着される。

図１１に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
光源への戻り光による画像への影響をできるだけ低減するためには、被走査面に向かうビームの光量に対して、光源側に戻るビームの光量をできるだけ低減してやる必要がある。
そのためには、多面反射鏡に入射するビーム及び多面反射鏡のコート条件について、有効走査範囲における多面反射鏡の反射率を垂直入射時の反射率より大きくなるように設定する必要がある。具体的には多面反射鏡への入射ビームをＳ偏光としてやればよい。
図１１は、横軸にポリゴンミラーへの入射角、縦軸にポリゴンミラー（アルミ基板にＳＩＯ単層（膜厚：λ／２））からの反射率を示したグラフである。ポリゴンミラーに対しＳ偏光を入射することにより、入射角が大きくなるにつれて、反射率を大きくすることができる。
すなわち、ポリゴンミラーに対し、Ｓ偏光を入射することにより、被走査面に向かうビームの光量は大きく、光源側に戻るビームの光量は小さく設定することができる。

図１２に基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態では、光束分割手段として偏光ビームスプリッタ４０を用い、光束分割手段４０と偏向手段７との間に１／４波長板１８を配置している。
偏光ビームスプリッタ４０において、４０ａはＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光面である。今、偏光面４０ａに対してＰ偏光成分とＳ偏光成分が１：１となるビームを光束分割手段に入射させると、λ／４板１８を１回通過すると偏光方向が４５ｄｅｇ回転するので、ポリゴンミラーで反射された戻り光が再度偏光面４０ａに到達するときには偏光方向がそれぞれ９０ｄｅｇ回転し、いずれも光源側には戻らないようにすることができる。
なお、光束分割手段４への入射ビームを偏光面４０ａに対してＰ偏光成分とＳ偏光成分が１：１となるようにするためには、光源である半導体レーザの活性層（活性層と偏光方向は平行）を光軸回りに副走査方向に対し４５ｄｅｇ傾けるか、半導体レーザの活性層を副走査方向と平行にし、光源と光束分割手段の間に１／２波長版を挿入してもよい。

図１３に基づいて第４の実施形態を説明する。
光源から出射したビームは副走査方向に直線偏光となっており、その直線偏光と平行な方向にのみビームを通過させる偏光フィルタ１９を配備し、さらにそのビーム進行方向下流に、１／４波長板１８を挿入する。
ポリゴンミラーで反射された戻り光の偏光方向は副走査方向に直交するため、偏光フィルタ１９を通過しない。従って、光源側にポリゴンミラーで反射されたビームが戻ることは無い。当然、このときは光束分割手段はハーフミラープリズム４である。

図１４に基づいて第５の実施形態を説明する。
多面反射鏡７ａ、７ｂに入射するビームは、多面反射鏡７ａ、７ｂの法線に対して、副走査方向に傾いている。このような構成により、ポリゴンミラー７ａ、７ｂで反射されたビームがポリゴンミラーに戻らないようにすることができる。
更に、図９で示した構成を採ることにより、光源側への戻り光を一層低減できる。

次に、第６の実施形態を説明する。
通常、カップリングレンズ３、３’やシリンドリカルレンズ５、５’には防反射膜をコーティングし、透過率を向上させているが、逆に透過率を低減させることにより、光源への戻り光を低減できる。
例えば、カップリングレンズ３、３’もシリンドリカルレンズ５、５’もコート無しにすることにより、透過率が９７％から９０％程度に減少する。これにより戻り光を低減できる。

図１に記載の複数の光源１、１’から出射した複数ビームは異なる２つの感光体にそれぞれ、１度の走査で２つの走査線を形成する。このとき、画素密度に応じて、走査線の副走査方向のピッチを調整する必要がある。ピッチ調整の方法としてよく用いられる方法としては、光源ユニット（半導体レーザ１、１’、支持ベース２、カップリングレンズ３、３’を１つのユニットとする）を主走査方向及び副走査方向に垂直な軸を中心に回転させる方法があるが、この場合、ある感光体においては、所望のピッチとすることができるが、もう一方の感光体については光束分割手段（光束分割素子）以降の光学素子の形状誤差、取り付け誤差等によりピッチ誤差が生じる。
この不具合を解決するためには光束分割手段と偏向手段の間に副走査方向のピッチを調整する手段を配備する必要がある。
その１例を図１５及び図１６に示す。シリンドリカルレンズ５は中間的な部材３２を介して光走査装置のハウジング３３に装着される。中間的な部材３２は三角柱の形状を有し、シリンドリカルレンズ５に当接する平面部３２ａと、該平面部３２ａに直交し、ハウジング３３に当接する平面部３２ｂを有している。
シリンドリカルレンズ５は、中間的な部材３２に長手方向の一端部を片持ち方式で固定されるが、中間的な部材３２の平面部３２ａに対して、固定される前の状態において、副走査方向（矢印Ｄ１方向）の配置調整、主走査方向（矢印Ｄ２方向）の配置調整、光軸に平行な軸回り（矢印Ｄ３方向）の偏心調整が可能である。

換言すれば、中間的な部材３２は、シリンドリカルレンズ５の光軸に垂直な平面である平面部３２ａを有しており、これにより、シリンドリカルレンズ５の光軸回りの偏心方向の調整及び光軸と垂直な方向の調整が可能となる。
図１６に示すように、中間的な部材３２は、ハウジング３３の固定用凸部３４の上面に対して、固定される前の状態において、光軸方向（矢印Ｄ４方向）の配置調整、主走査方向（矢印Ｄ２方向）の配置調整、副走査方向に平行な軸回り（矢印Ｄ５方向）の偏心調整が可能である。中間的な部材３２は透明な材料（例えばプラスチック材料）で形成されている。

したがって、中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５の調整可能な方向は２つ以上あり、ハウジング３３に対して中間的な部材３２の調整可能な方向は２つ以上ある。
また、ハウジング３３に対して中間的な部材３２が調整可能な方向の少なくとも１つと、中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５の調整可能な方向の少なくとも１つが異なっている。
このような支持構成とすることで、複数の光学特性（ビームウエスト径太り、ビームウエスト位置ずれ低減、ビームスポット位置ずれ低減）を同時に確保でき、且つ、シリンドリカルレンズ５を光軸に平行な回りに偏心調整可能とすることで、副走査方向の走査線間隔を最適に設定できる。
図１６において、符号３６、３７は接着剤の塗布面（固定面又は固着面）を示す。

実際の調整方法を、図１６に基づいて説明する。シリンドリカルレンズ５を図示しない治具で保持しておき、調整すべき方向（ここでは光軸方向位置、光軸に平行な軸回りの偏心、副走査方向の位置）にシリンドリカルレンズ５を移動する。
その後、紫外線硬化樹脂を塗布面３６に塗布した中間的な部材３２をシリンドリカルレンズ５の平面部５ａ及び紫外線硬化樹脂を塗布面３７に塗布したハウジング３３の該塗布面３７に押し当て（仮固定）、紫外線を照射してシリンドリカルレンズ５及び中間的な部材３２を固定する。
中間的な部材３２は透明材料で形成されているので、紫外線照射の自由度が大きく容易であり、固定が迅速且つむら無く行える。

上記例では、１つの中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５を片持ち方式で固定する構成としたが、複数の中間的な部材３２に対してシリンドリカルレンズ５を固定してもよい。この例を図１７及び図１８に示す。
図１７に示すように、シリンドリカルレンズ５を通過する光ビームを挟んで互いに逆側に位置するように、換言すれば、シリンドリカルレンズ５の主走査方向と副走査方向のうち外形形状の寸法が長い方の方向（ここでは副走査方向）に間隔をおいて２つの中間的な部材３２が配置されており、各々の平面部３２ａにシリンドリカルレンズ５の各端部が固定されている。
一方の中間的な部材３２はハウジング３３の凸部３４の上面に固定され、他方の中間的な部材３２は凸部３５の上面に固定される。
固定は、上記例と同様に、シリンドリカルレンズ５を位置決めした後、中間的な部材３２を当接させて紫外線を照射する。
このような固定（支持）構成とすることにより、例えば、ハウジング３３と中間的な部材（ここでは合成樹脂）３２の線膨張係数が異なるとき、温度上昇が発生しても光軸に対して光学素子（シリンドリカルレンズ５）の対称部位に応力が発生するので、温度変動による光学素子の姿勢変化は小さくなる。
また、シリンドリカルレンズ５の主走査方向と副走査方向のうち外形形状の寸法が長い方の方向に間隔をおいて２つの中間的な部材３２を配置する構成をとることにより、配置誤差に対する許容度が向上し、偏心誤差を低減できる。

上記各実施形態では、１つの感光体を走査するビームは２ビームとしているが、１つの感光体を走査するビームは１ビームとしてもよい。

本発明の第１の実施形態における光走査装置の一部省略の斜視図である。光束分割手段の機能を示す図である。共通の光源からの複数のビームの一方を抑制することを示す模式図である。共通の光源により露光する方式の全点灯する場合のタイムチャートである。色別に光源の光量を変えたタイムチャートである。光源への戻り光を抑制することを示す模式図である。比較例を示す図である。各光源の収差を示す図である。入射ビームに対し、光束分割手段を傾けた場合の機能を示す図である。光走査装置を有するタンデム型の画像形成装置の概要正面図である。第２の実施形態におけるポリゴンミラーからの反射率とポリゴンミラーへの入射角との関係を示すグラフである。第３の実施形態における光束分割手段の部位のビーム分割機能を示す図である。第４の実施形態における光束分割手段の部位のビーム分割機能を示す図である。第５の実施形態における入射ビームと多面反射鏡との位置関係を示す図である。光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成を示す図で、シリンドリカルレンズと中間的な部材との固定状態を示す斜視図である。光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成を示す図で、ハウジングに対する中間的な部材の固定状態を示す斜視図である。光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成の他例を示す図で、シリンドリカルレンズと中間的な部材との固定状態を示す斜視図である。光束分割手段と偏向手段との間における光学素子（シリンドリカルレンズ）の位置調整構成の他例を示す図で、ハウジングに対する中間的な部材の固定状態を示す斜視図である。

符号の説明

１、１’ 光源としての半導体レーザ
７偏向手段
４光束分割手段としてのハーフミラープリズム
７ａ、７ｂ多面反射鏡
８走査光学系としての走査レンズ１
１０走査光学系としての走査レンズ２
１８１／４波長板
１９偏光フィルタ
４０光束分割手段としての偏光ビームスプリッタ

Claims

変調駆動される光源と、
複数の段の多面反射鏡を有し、共通の回転軸を有する偏向手段と、
共通の光源からのビームを分割し、分割されたビームを前記偏向手段の異なる段の多面反射鏡に入射させる光束分割手段と、
前記偏向手段により走査されたビームを被走査面に導く走査光学系と、
前記偏向手段により走査されたビームを検出する受光手段と、
を有し、共通の光源から分割したビームが異なる被走査面を走査するようにした光走査装置において、
前記異なる段の多面反射鏡は互いに回転方向の角度がずれており、前記異なる段のいずれか一方のビームが有効範囲を走査する間、前記異なる段の他方のビームは走査に用いられず、前記他方のビームが前記多面反射鏡の回転軸に垂直な面である主走査断面において入射角０度で前記多面反射鏡で反射される際、前記多面反射鏡で反射されるビームは、前記多面反射鏡への入射光束に対し、主走査方向のビーム幅が狭くなることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光束分割手段に入射する光ビームが前記光束分割手段で反射されて前記光源に戻らないように、前記光束分割手段を入射ビームに対して傾けていることを特徴とする光走査装置。
請求項２に記載の光走査装置において、
前記光束分割手段はハーフミラープリズムからなることを特徴とする光走査装置。
請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、
前記多面反射鏡に入射するビーム及び前記多面反射鏡のコート条件について、有効走査範囲における前記多面反射鏡の反射率を垂直入射時の反射率より大きくなるように設定したことを特徴とする光走査装置。
請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、
前記光束分割手段と前記偏向手段の間に１／４波長板が配備され、前記光束分割手段は偏光ビームスプリッタであることを特徴とする光走査装置。
請求項１乃至３のうちの何れかに記載の光走査装置において、
前記光源から出射するビームは直線偏光であり、前記光源と前記偏向手段の間に１／４波長板が配備され、且つ、前記光源と前記１／４波長板の間に偏光フィルタが配備されていることを特徴とする光走査装置。
請求項１に記載の光走査装置において、
前記多面反射鏡に入射するビームは、前記多面反射鏡の法線に対して、副走査方向に傾いていることを特徴とする光走査装置。
請求項１乃至７のうちの何れかに記載の光走査装置において、
前記光源と前記偏向手段の間に少なくとも１つの透過光学素子が配備され、上記透過光学素子の少なくとも１つは、下記の何れかの条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
（１）少なくとも１方の面に透過率を減少させるコーティングが施されている。
（２）少なくとも１方の面はコーティングが施されていない。
光走査装置と、複数の像担持体を有する多色対応の画像形成装置において、
前記光走査装置は、請求項１乃至８のうちの何れかに記載のものであることを特徴とする画像形成装置。