JP2005055872A - レーザスキャニングユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザビームの光軸上に配置されるレンズの数を減らしミラーなどの配置構造を単純化させる。
【解決手段】 複数のレーザビームを出射する光源ユニット１１０と，複数のレーザビームのうち少なくともいずれか１つのレーザビームの光軸上に配置されて対応するレーザビームを水平偏光に変える水平偏光器１３１，１３２と，複数のレーザビームのうち水平偏光器が配置されない残りのレーザビームの光軸上に配置されて対応するレーザビームを垂直偏光に変える垂直偏光器１３３，１３４と，水平偏光器を通過して生成された水平偏光及び垂直偏光器を通過して生成された垂直偏光を所定角度範囲内で水平方向に偏向走査させるポリゴンミラー１０５と，ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち水平偏光は通過させて垂直偏光は所定角度で反射させる光学フィルタ１５１，１５２と，を備えるように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は，レーザスキャニングユニット及び画像形成装置にかかり，さらに詳しくは電子写真方式のカラー画像形成装置に用いられるレーザスキャニングユニット，及びそのレーザスキャニングユニットを備える画像形成装置に関する。

一般に，レーザスキャニングユニットは帯電された感光媒体にレーザビームを照射してその表面に静電潜像を形成する装置であり，例えば複写機，プリンター，ファクシミリ，複合機などの電子写真方式画像形成装置に設けられる。

上記電子写真方式画像形成装置のうちタンデム（ＴＡＮＤＥＭ）型の画像形成装置は，各カラーに対応した複数の感光ドラムを有する。上記複数の感光ドラムにはレーザビームにより各カラーの静電潜像が形成され，上記静電潜像を現像剤により各カラーのトナー像に現像し，上記各カラーのトナー像は順番に用紙または中間転写媒体に転写されてカラー画像が形成される。そして，このようなタンデム型のカラー画像形成装置に設けられるタンデム型のレーザスキャニングユニットは，各カラーに対応する複数のレーザビームを出射して，上記複数のレーザビームを複数の感光ドラムに同時に走査することにより感光ドラム上に静電潜像を形成する（例えば，特許文献１参照。）。

特許文献１に開示されているレーザスキャニングユニットは，レーザビームを発生させる光源ユニットと，レーザビームを反射させるポリゴンミラーと，複数のミラーよりなるミラーグループと，複数のレンズよりなるｆθレンズグループとを含んで構成される。光源ユニットには，各カラーに対応した複数のレーザダイオードと各レーザダイオードに対応したコリメータレンズが具備される。各レーザダイオードで発生されたレーザビームは複数のコリメータレンズを通過して平行光となり，更にシリンダレンズを通過してポリゴンミラーの反射面に導かれる。ポリゴンミラーは高速で回転しつつ各カラーに対応した複数のレーザビームを所定角度範囲内に反射させることにより，レーザビームを等角度に走査させる。そして，ポリゴンミラーから反射されたレーザビームは，最終的に各カラーの感光体ドラムに結像されて等速走査されるべく，第１〜第３レンズから成るｆθレンズグループを通過する。ポリゴンミラーから反射された複数のレーザビームは，ｆθレンズグループの第１及び第２レンズを通過した後，各レーザビームの光軸上に設けられているミラーによりそれぞれ違う方向に反射される。このようにして反射された各レーザビームは，それぞれの光軸上に配置されているｆθレンズグループの第３レンズを通過して各感光ドラムに走査される。

米国特許第６，３９６，６１５号明細書

しかし，前述したような構成を有する従来のレーザスキャニングユニットは，複数のコリメータレンズ，シリンダレンズ，ｆθレンズグループをなす複数のレンズを有し，レーザダイオードから感光ドラムまでの光軸上に配置されるレンズの数が多くなっている。そのため，それぞれのレーザビームを感光ドラムに反射させるためのミラーの配置構造が複雑であり，製造コストおよび製造工程が増えるという問題があった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，光軸上に配置されるレンズの数を減らしミラーなどの配置構造を単純化して，全体として構造が簡単であり製造工程が削減されたレーザスキャニングユニット及び画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，複数のレーザビームを出射する光源ユニットと，上記複数のレーザビームのうち少なくともいずれか１つのレーザビームの光軸上に配置されて，上記レーザビームを水平偏光に変える水平偏光器と，上記複数のレーザビームのうち上記水平偏光器が配置されない残りのレーザビームの光軸上に配置されて，上記レーザビームを垂直偏光に変える垂直偏光器と，上記水平偏光器を通過して生成された水平偏光及び上記垂直偏光器を通過して生成された垂直偏光を所定角度範囲内で水平方向に偏向走査させるポリゴンミラーと，上記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は通過させて垂直偏光は所定角度で反射させる光学フィルタと，を備えることを特徴とするレーザスキャニングユニットが提供される。

このような本発明にかかるレーザスキャニングユニットによれば，上記水平偏光器及び垂直偏光器と光学フィルタとを設けることにより，複数のレーザビームをそれぞれ水平偏光または垂直偏光に偏光させて，上記偏光されたレーザビームを光学フィルタで分離させることができるので，複数のレーザビームの光経路を容易に異ならせることができる。即ち，複数のレーザビームが光源ユニットから出射されて対応するそれぞれの被走査面上へ至るまでの光経路を各レーザビームごとに多様に変更することができるので，光源ユニットから被走査面上までの光経路上に設けられるｆθレンズやミラーなどの構成部品を削減したりまたそれらの配置を単純化することが可能となる。そしてその結果，レーザスキャニングユニットの製造コスト及び製造工程を削減することもできるようになる。

このとき，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズが更に配設されることが望ましい。また，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されることが望ましい。あるいは，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズと，上記複数の平行光をそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されるようにしてもよい。

また，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームを，対応する上記水平偏光器または上記垂直偏光器へと導くように反射させる，複数のミラーよりなる第１ミラーグループが更に配設されることが望ましい。そして，上記光学フィルタを経た上記水平偏光及び上記垂直偏光を，対応するそれぞれの被走査面上へと導くように反射させる複数のミラーよりなる第２ミラーグループが更に配設されることが望ましい。

また，上記ポリゴンミラーと上記光学フィルタとの間には，上記水平偏光及び上記垂直偏光をそれぞれ主走査方向に屈折させて等速走査させるｆθレンズが更に配設されることが好ましい。

また，上記光学フィルタは，ビームスプリッタであることが望ましい。あるいは，上記光学フィルタは，ブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスであってもよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，複数のレーザビームを出射する光源ユニットと，上記複数のレーザビームの対をなす二本の光軸上のいずれかに配置されて，上記レーザビームを水平偏光に変える水平偏光器，及び上記対をなす二本の光軸上の残りの一本に配置されて，上記レーザビームを垂直偏光に変える垂直偏光器と，上記水平偏光器を通過して生成された水平偏光及び上記垂直偏光器を通過して生成された垂直偏光を所定角度範囲内で水平方向に偏向走査させるポリゴンミラーと，上記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は通過させて垂直偏光は所定角度で反射させる第１光学フィルタと，上記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は所定角度で反射させて垂直偏光は通過させる第２光学フィルタと，上記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタを経た上記水平偏光及び上記垂直偏光を，対応するそれぞれの被走査面上へと導くように反射させる複数のミラーと，を含むことを特徴とするレーザスキャニングユニットが提供される。

このような本発明にかかるレーザスキャニングユニットによれば，上記水平偏光器及び垂直偏光器と上記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタと上記ミラーとを設けることにより，複数のレーザビームをそれぞれ水平偏光または垂直偏光に偏光させて，上記偏光されたレーザビームを第１光学フィルタまたは第２光学フィルタで分離させることができるので，複数のレーザビームの光経路を容易に異ならせることができる。即ち，複数のレーザビームが光源ユニットから出射されて対応するそれぞれの被走査面上へ至るまでの光経路を各レーザビームごとに多様に変更することができるので，光源ユニットから被走査面上までの光経路上に設けられるｆθレンズやミラーなどの構成部品を削減したりまたそれらの配置を単純化することが可能となる。そしてその結果，レーザスキャニングユニットの製造コスト及び製造工程を削減することもできるようになる。

このとき，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズが配設されることが望ましい。また，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが配設されることが望ましい。あるいは，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズと，上記複数の平行光をそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されるようにしてもよい。

また，上記光源ユニットと上記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，上記光源ユニットから出射された複数のレーザビームを，対応する上記水平偏光器または上記垂直偏光器へと導くように反射させる，複数のミラーよりなるミラーグループが更に配設されることが望ましい。

そして，上記ポリゴンミラーと上記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタとの間には，上記水平偏光及び上記垂直偏光をそれぞれ主走査方向に屈折させて等速走査させるｆθレンズが更に配設されることが好ましい。

また，上記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタは，ビームスプリッタであることが望ましい。あるいは，上記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタは，ブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスであってもよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，各カラーに対応した複数の感光体を有し，電子写真方式にて画像を形成する画像形成装置において，上述した請求項１〜９のいずれかに記載のレーザスキャニングユニットを用いて上記複数の感光体のそれぞれに静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置が提供される。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，各カラーに対応した複数の感光体を有し，電子写真方式にて画像を形成する画像形成装置において，上述した請求項１０〜１７のいずれかに記載のレーザスキャニングユニットを用いて上記複数の感光体のそれぞれに静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば，水平偏光器及び垂直偏光器と光学フィルタとを設けることにより，光源ユニットから被走査面上までのレーザビームの光経路を多様に変更することができ，その結果，ｆθレンズなどの構成部品を削減でき，また，ミラーなどの配置構造も簡単にすることのできるレーザスキャニングユニット及び画像形成装置を提供できるものである。即ち，水平偏光器及び垂直偏光器と光学フィルタとを設けることにより，複数のレーザビームをそれぞれ水平偏光または垂直偏光に偏光させて，上記偏光されたレーザビームを光学フィルタで分離させることができるので，各レーザビームの光経路を容易に異ならせることができる。このように，本発明によれば，光源ユニットから被走査面上までの構成部品を削減，またはミラーなどの配置構造を簡素化させるようにレーザビームの光経路を多様に変更することが可能であるため，レーザスキャニングユニット及び画像形成装置の製造コストおよび製造工程を削減することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１に示されるように，本発明の実施の形態に係るレーザスキャニングユニット（Ｌａｓｅｒ
Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は，光源ユニット１１０と，第１及び第２コリメータレンズ１０１，１０２と，第１及び第２シリンダレンズ１０３，１０４と，第１ミラーグループ１２０と，第１及び第２水平偏光器１３１，１３２と，第１及び第２垂直偏光器１３３，１３４と，ポリゴンミラー１０５と，第１及び第２ｆθレンズ１４１，１４２と，第１及び第２光学フィルタ１５１，１５２と，第２ミラーグループ１６０と，第３ミラーグループ１７０とを含んで構成される。

光源ユニット１１０は，第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２を発生させて出射する第１レーザダイオードユニット１１１と，第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４を発生させて出射する第２レーザダイオードユニット１１２とから成る。第１及び第２レーザダイオードユニット１１１，１１２は，レーザビームを発生させる図示されていないレーザダイオード（半導体レーザ）をそれぞれ有する。ここで，本実施形態にかかるレーザスキャニングユニットを電子写真方式のカラー画像形成装置に適用した場合，第１〜第４レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４は，例えば，シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの各色に対応する。

第１及び第２コリメータレンズ１０１，１０２は，放射状に出射されるレーザビームを平行な光線にする役割りを持つレンズであり，光源ユニット１１０から発散光として照射されたレーザビームを平行光に変更する。第１コリメータレンズ１０１は第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２の光軸上に配置されて，第２コリメータレンズ１０２は第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４の光軸上に配置される。

第１及び第２シリンダレンズ１０３，１０４は，レーザビームを副走査方向に収束させて水平の線形光に変更する役割りを果たす。第１シリンダレンズ１０３は第１コリメータレンズ１０１を通過して平行光となった第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２の光軸上に配置される。第２シリンダレンズ１０４は第２コリメータレンズ１０２を通過して平行光となった第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４の光軸上に配置される。

第１ミラーグループ１２０は，四枚のミラー１２１，１２２，１２３，１２４から成り，各レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４の光の経路を変える役割りを果たす。ここで，各レーザビームの光経路は，全てのレーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４がポリゴンミラー１０５の反射面に入射できるように，第１レーザビームＬ_１から第４レーザビームＬ_４までの光軸間の間隔が相互に狭まるように変更される。四枚のミラーのうち二枚のミラー１２１，１２２は，第１シリンダレンズ１０３を通過した第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２の光軸上に配置されて，第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２の光経路を変更させる。四枚のミラーのうち残りの二枚のミラー１２３，１２４は，第２シリンダレンズ１０４を通過した第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４の光軸上に配置されて，第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４の光経路を変更させる。

第１及び第２水平偏光器１３１，１３２は，レーザビームの水平成分だけを通過させてレーザビームを水平偏光にする役割を果たす。第１水平偏光器１３１は，第１ミラーグループ１２０により反射されたレーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４のうち第１レーザビームＬ_１の光軸上に配置され，第２水平偏光器１３２は，第３レーザビームＬ_３の光軸上に配置される。図２に示されるように，第１水平偏光器１３１は第１レーザビームＬ_１の垂直成分及び水平成分のうち水平成分だけを通過させる。従って，第１水平偏光器１３１を通過した第１レーザビームＬ_１は垂直成分が除去された第１水平偏光ｌ_１に変わる。同様に，第２水平偏光器１３２を通過した第３レーザビームＬ_３は垂直成分が除去された第２水平偏光ｌ_３に変わる。

第１及び第２垂直偏光器１３３，１３４は，レーザビームの垂直成分だけを通過させてレーザビームを垂直偏光にする役割を果たす。第１垂直偏光器１３３は，第１ミラーグループ１２０により反射されたレーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４のうち第２レーザビームＬ_２の光軸上に配置され，第２垂直偏光器１３４は，第４レーザビームＬ_４の光軸上に配置される。図３に示されるように，第１垂直偏光器１３３は第２レーザビームＬ_２の垂直成分及び水平成分の中から垂直成分だけを通過させる。従って，第１垂直偏光器１３３を通過した第２レーザビームＬ_２は水平成分が除去された第１垂直偏光ｌ_２に変わる。同様に，第２垂直偏光器１３４を通過した第４レーザビームＬ_４は水平成分が除去された第２垂直偏光ｌ_４に変わる。

このとき，第１水平偏光器１３１と第１垂直偏光器１３３との位置は相互に入れ替えることが可能である。また，第２水平偏光器１３２と第２垂直偏光器１３４との位置も相互に入れ替えることが可能である。具体的には，第１レーザビームＬ_１の光軸上に第１垂直偏光器１３３を配置して，第２レーザビームＬ_２の光軸上に第１水平偏光器１３１を配置するようにしてもよい。また，第３レーザビームＬ_３の光軸上に第２垂直偏光器１３４を配置して，第４レーザビームＬ_４の光軸上に第２水平偏光器１３２を配置するようにしてもよい。すなわち，互いに対をなす二つのレーザビームの各光軸のうち，いずれか１つの光軸には水平偏光器が配置されて残りの１つの光軸には垂直偏光器が配置される，という条件さえ満たしていれば，垂直偏光器と水平偏光器の位置を相互に入れ替えることが可能である。

ポリゴンミラー１０５はそれぞれの偏光器１３１，１３２，１３３，１３４を通過しつつ生成された複数の偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４を所定角度範囲内で主走査方向に偏向走査させる役割りを果たす。ポリゴンミラー１０５は複数の反射面を有する多面鏡であり，高速で回転しつつ入射された光を等角速度で反射させる。即ち，ポリゴンミラー１０５の反射面に同時に平行に入射された偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４は同方向に向かって同時に反射される。

第１及び第２ｆθレンズ１４１，１４２は，ポリゴンミラー１０５及び第３ミラーグループ１７０により反射された複数の偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４を，感光ドラム上のスキャニング方向に屈折させ，感光ドラム上に焦点を合わせて静電潜像が円滑に形成されるようにする。即ち，ポリゴンミラー１０５により等角速度で偏向走査された偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４は，第１及び第２ｆθレンズ１４１，１４２を通過することにより，被走査面上に微少なスポットとして集光されて被走査面上を等速度で走査することができるようになる。ここで，第１ｆθレンズ１４１は第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２の光軸上に配置され，第２ｆθレンズ１４２は第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４の光軸上に配置される。

第１及び第２光学フィルタ１５１，１５２は，各ｆθレンズ１４１，１４２を通過した水平偏光ｌ_１，ｌ_３と垂直偏光ｌ_２，ｌ_４とをそれぞれ分離させる。第１光学フィルタ１５１は，第１ｆθレンズ１４１を通過した第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２の光軸上に設けられて，第１水平偏光ｌ_１を通過させて，第１垂直偏光ｌ_２を第１水平偏光ｌ_１に対して垂直に反射させる。第２光学フィルタ１５２は，第２ｆθレンズ１４２を通過した第２水平偏光ｌ_２及び第２垂直偏光ｌ_４の光軸上に設けられて，第２垂直偏光ｌ_４を通過させて，第２水平偏光ｌ_３を第２垂直偏光ｌ_４に対して垂直に反射させる。ここで，第１及び第２光学フィルタ１５１，１５２は，水平偏光と垂直偏光とを分離させるものであれば，水平偏光と垂直偏光のうちのどちらを通過させてどちらを反射させるかは，いずれであってもよい。また，このとき，第１及び第２光学フィルタ１５１，１５２は，例えば，ビームスプリッタ，またはブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスなどから成る。

第２ミラーグループ１６０は，第１及び第２光学フィルタ１５１，１５２を経た複数の偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４がそれぞれ対応する感光ドラムＯ_１，Ｏ_２，Ｏ_３，Ｏ_４の被走査面上へと導かれるように，偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４を反射させる。ここで，本実施形態にかかるレーザスキャニングユニットをタンデム型の電子写真方式画像形成装置に適用した場合，感光ドラムＯ_１，Ｏ_２，Ｏ_３，Ｏ_４は，例えば，シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの感光ドラムであり，ここにシアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの各色に対応する第１〜第４レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４が偏光された偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４が照射されて，各色に対応した静電潜像がそれぞれの感光体に形成される。

第２ミラーグループ１６０は，複数のミラー１６１，１６２，１６３，１６４，１６５，１６６を含んで構成される。第１光学フィルタ１５１を通過した第１水平偏光ｌ_１は二枚のミラー１６１，１６２により第１感光ドラムＯ_１に反射される。第１光学フィルタ１５１により反射された第１垂直偏光ｌ_２は一枚のミラー１６３により第２感光ドラムＯ_２に反射される。そして，第２光学フィルタ１５２により反射された第２水平偏光ｌ_３は一枚のミラー１６４により第３感光ドラムＯ_３に反射される。第２光学フィルタ１５２を通過した第２垂直偏光ｌ_４は二枚のミラー１６５，１６６により第４感光ドラムＯ_４に反射される。ここで，第２ミラーグループ１６０を構成するミラーの個数及び配置は，各感光ドラムＯ_１，Ｏ_２，Ｏ_３，Ｏ_４の配置及び各感光ドラムＯ_１，Ｏ_２，Ｏ_３，Ｏ_４の相互の間隔に応じて変更することができる。例えば，第１光学フィルタ１５１を通過した第１水平偏光ｌ_１の光軸上にはミラーが配置されない場合があり得る。更に，第２光学フィルタ１５２を通過した第２垂直偏光ｌ_４の光軸上にもミラーが配置されない場合があり得る。この場合，第１光学フィルタ１５１を通過した第１水平偏光ｌ_１は第１感光ドラムＯ_１に直接照射される。そして，第２光学フィルタ１５２を通過した第２垂直偏光ｌ_４も第４感光ドラムＯ_４に直接照射される。

第３ミラーグループ１７０は，ポリゴンミラー１０５から反射された複数の偏光ｌ_１，ｌ_２，ｌ_３，ｌ_４のうち第１水平偏光ｌ_１と第１垂直偏光ｌ_２を第１ｆθレンズ１４１に反射させ，第２水平偏光ｌ_３と第２垂直偏光ｌ_４を第２ｆθレンズ１４２に反射させる。第３ミラーグループ１７０は，複数のミラー１７１，１７２，１７３，１７４を含んで構成される。第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２は二枚のミラー１７１，１７２により第１ｆθレンズ１４１に入射されるように光経路が変更される。そして，第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４は二枚のミラー１７３，１７４により第２ｆθレンズ１４２に入射されるように光経路が変更される。ここで，第３ミラーグループ１７０を構成するミラーの枚数や配置は，第１及び第２ｆθレンズ１４１，１４２の配置によって多様に変更することができる。

以下，添付した図面を参照して本実施形態に係るレーザスキャニングユニットの作用について説明する。

図１に示されるように，光源ユニット１１０は，制御部（図示せず）から画像データ信号を受信すると，第１及び第２レーザダイオードユニット１１１，１１２において，第１〜第４レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４を同時に生成して出射させる。光源ユニット１１０から出射された第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２は，第１コリメータレンズ１０１を通過しつつ平行光に変わり，更に第１シリンダレンズ１０３を通過しつつ水平の線形光に変わる。同様に，第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４は，第２コリメータレンズ１０２及び第２シリンダレンズ１０４を順番に通過しつつ平行光に変更されて更に水平の線形光に変更される。

その後，水平の線形光に変わった第１及び第２レーザビームＬ_１，Ｌ_２は，第１ミラーグループ１２０の上部の二枚のミラー１２１，１２２により反射されながら光経路が変更されて，第１水平偏光器１３１及び第１垂直偏光器１３３にそれぞれ入射される。そして，第３及び第４レーザビームＬ_３，Ｌ_４も，第１ミラーグループ１２０の下部の二枚のミラー１２３，１２４により光経路が変更されて，第２水平偏光器１３２及び第２垂直偏光器１３４にそれぞれ入射される。このように，第１ミラーグループ１２０の各ミラーは，第１〜第４レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４の相互の間隔を狭めるように配設されるので，間隔が狭められたレーザビームＬ_１〜Ｌ_４は全てポリゴンミラー１０５に入射することができるようになる。

次に，第１及び第２水平偏光器１３１，１３２に入射された第１及び第３レーザビームＬ_１，Ｌ_３は，図２に示されるように，垂直成分が除去されて水平成分だけが残った第１及び第２水平偏光ｌ_１，ｌ_３に変わる。一方，第２及び第４レーザビームＬ_２，Ｌ_４は，図３に示されるように，水平成分が除去されて垂直成分だけが残った第１及び第２垂直偏光ｌ_２，ｌ_４に変わる。このようにして水平偏光及び垂直偏光に偏光された複数のレーザビームは，回転するポリゴンミラー１０５の反射面に反射されることにより等角速度で偏向走査される。

ポリゴンミラー１０５により偏向走査された第１及び第２水平偏光ｌ_１，ｌ_３及び第１及び第２垂直偏光ｌ_２，ｌ_４は，第３ミラーグループ１７０のミラーに反射されて垂直方向の光経路が変更される。即ち，第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２は，第３ミラーグループ１７０の上部の二枚のミラー１７１，１７２により光経路が垂直方向に変更されて第１ｆθレンズ１４１に入射される。そして，第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４は，第３ミラーグループ１７０の下部の二枚のミラー１７３，１７４により光経路が垂直方向に変更されて第２ｆθレンズ１４２に入射される。第１及び第２ｆθレンズ１４１，１４２は，ポリゴンミラー１０５により等角速度で偏向された第１及び第２水平偏光ｌ_１，ｌ_３及び第１及び第２垂直偏光ｌ_２，ｌ_４の運動を等速度運動に変更させるべく，光を水平方向（主走査方向）に屈折させる。

第１ｆθレンズ１４１を通過した第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２は，第１光学フィルタ１５１に入射されて相互に分離され，その後対応する感光ドラムに入射されるべく第２ミラーグループ１６０のミラーにより光経路を変更される。即ち，第１水平偏光ｌ_１は，第１光学フィルタ１５１を通過し，第２ミラーグループ１６０の二枚のミラー１６１，１６２により反射されて第１感光ドラムＯ_１を走査する。一方，第１垂直偏光ｌ_２は，第１光学フィルタ１５１により下部垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１６０のミラー１６３により再び反射されて第２感光ドラムＯ_２を走査する。そして，第２ｆθレンズ１４２を通過した第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４は，第２光学フィルタ１５２に入射されて相互に分離され，その後対応する感光ドラムに入射されるべく第２ミラーグループ１６０のミラーにより光経路を変更される。即ち，第２水平偏光ｌ_３は，第２光学フィルタ１５２により上部垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１６０のミラー１６４により反射されて第３感光ドラムＯ_３を走査する。一方，第２垂直偏光ｌ_４は，第２光学フィルタ１５２を通過し，第２ミラーグループ１６０の二枚のミラー１６５，１６６により反射されて第４感光ドラムＯ_４を走査する。

次に，上述したレーザスキャニングユニットを備える電子写真方式画像形成装置の作用について説明する。

一般に，タンデム型の画像形成装置は，例えば，シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックなどの各カラーに対応した複数の感光ドラムを有する。そして，帯電されたそれぞれの感光ドラムの表面を対応するカラーの画像情報を保有するレーザビームで走査して静電潜像を形成し，上記静電潜像を各カラーの現像剤で現像してトナー像を形成し，上記各カラーのトナー像を順番に用紙または中間転写媒体に転写することによりカラー画像を形成する。このようなタンデム型のカラー画像形成装置に設けられるレーザスキャニングユニットは，各カラーの画像情報を保有する別々のレーザビームを同時に出射し，各レーザビームを別々の光路を経て各カラーに対応した感光体に導いて，各感光体の表面を同時に走査することにより各感光体に静電潜像を形成する。上述したレーザスキャニングユニットを備える画像形成装置としては，例えば複写機，プリンター，ファクシミリ，複合機などが挙げられる。

図１に示されたレーザスキャニングユニットをタンデム型のカラー画像形成装置に設けた場合，先ず，光源ユニット１１０は，画像形成装置の制御部（図示せず）から，画像の各カラーに対応した，例えばシアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの画像データ信号を受信する。そして，上記シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの画像データ信号に対応する第１〜第４レーザビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_３，Ｌ_４を同時に生成して出射する。そして，第１〜第４レーザビームＬ_１〜Ｌ_４は，第１または第２コリメータレンズ１０１，１０２を通過後，第１または第２シリンダレンズ１０３，１０４を通過して，水平の線形光に変更される。

水平の線形光に変わった第１〜第４レーザビームＬ_１〜Ｌ_４は，第１ミラーグループ１２０のミラーにより反射されながら光経路が変更されて，偏光器１３１〜１３４のいずれかへと導かれる。そして，第１，第２水平偏光器１３１，１３２を通過した第１，第３レーザビームＬ_１，Ｌ_３は第１，第２水平偏光ｌ_１，ｌ_３に偏光され，第１，第２垂直偏光器１３３，１３４を通過した第２，第４レーザビームＬ_２，Ｌ_４は第２垂直偏光ｌ_２，ｌ_４に偏光される。このようにして水平偏光及び垂直偏光に偏光された複数のレーザビームは，回転するポリゴンミラー１０５に同時に入射されて，その反射面に反射されることにより等角速度で偏向走査される。

ポリゴンミラー１０５により偏向走査された偏光ｌ_１〜ｌ_４は，第３ミラーグループ１７０のミラーにより反射されて第１または第２ｆθレンズ１４１，１４２のいずれかに入射されて，水平方向（主走査方向）に屈折される。そして，第１または第２ｆθレンズ１４１，１４２を通過した偏光ｌ_１〜ｌ_４は，第１または第２光学フィルタ１５１，１５２により水平偏光と垂直偏光とに相互に分離される。分離された偏光は，第２ミラーグループ１６０のミラーにより光経路を変更されて対応する感光ドラムＯ_１〜Ｏ_４のいずれかに入射され，感光ドラムＯ_１〜Ｏ_４の表面を同時に露光することにより，感光ドラムにシアン，マゼンダ，イエロー，ブラックの静電潜像をそれぞれ形成する。このようにして各感光ドラムＯ_１〜Ｏ_４に形成された静電潜像は，その後各カラーの現像剤で現像されてトナー像となり，上記各カラーのトナー像は順番に用紙または中間転写媒体に転写されて，カラー画像が形成される。

次に，本発明の実施の形態の変更例，及び他の変更例について，図４及び図５を参照しながら説明する。これらの変更例においては，第１及び第２光学フィルタを上述した実施の形態とは別の形態で具現している。即ち，上述した実施の形態とは第１及び第２光学フィルタの構成及び第２ミラーグループの構成が異なり，その他の部分の構成は等しくなっている。図４及び図５においては，上記実施の形態と等しい部分の構成は省略して示してあるので，当該部分については図１を参照して説明する。

図４に示す本発明の実施の形態の変更例においては，光源ユニット１１０から第３ミラーグループ１７０までの構成及び作用は上述した実施の形態と同様である。従って，その部分に対する説明は省略し，レーザビームがｆθレンズを通過した後の作用について説明する。図４に示す変更例においては，第１光学フィルタ１５３及び第２光学フィルタ１５４は，共に，水平偏光は通過させ垂直偏光は反射させるように構成されている。

第１ｆθレンズ１４１を通過した第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２は第１光学フィルタ１５３に入射されて相互に分離される。この際，第１水平偏光ｌ_１は，第１光学フィルタ１５３を通過し，第２ミラーグループ１８０の二枚のミラー１８１，１８２により光経路が変更されて第１感光ドラムＯ_１を走査する。一方，第１垂直偏光ｌ_２は，第１光学フィルタ１５３により垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１８０のミラー１８３により光経路が変更されて第２感光ドラムＯ_２を走査する。そして，第２ｆθレンズ１４２を通過した第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４は，第２光学フィルタ１５４に入射されて相互に分離される。この際，第２光学フィルタ１５４は第１光学フィルタ１５３と同じく，水平偏光は通過させ垂直偏光は反射させるように構成されている。従って，第２水平偏光ｌ_３は，第２光学フィルタ１５４を通過し，第２ミラーグループ１８０の二枚のミラー１８４，１８５により反射されて第３感光ドラムＯ_３を走査する。一方，第２垂直偏光ｌ_４は，第２光学フィルタ１５４により垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１８０のミラー１８６により光経路が変更されて第４感光ドラムＯ_４を走査する。

ここで，第１水平偏光器１３１及び第１垂直偏光器１３３の位置は相互に入れ替えることができ，また，第２水平偏光器１３２及び第２垂直偏光器１３４の位置も相互に入れ替えることができる。そして，第１光学フィルタ１５３及び第２光学フィルタ１５４は，例えば，ビームスプリッタ，またはブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスなどから成ることができる。

図５に示す本発明の実施の形態の他の変更例においては，光源ユニット１１０から第３ミラーグループ１７０までの構成及び作用は上述した実施の形態と同様である。従って，その部分に対する説明は省略し，レーザビームがｆθレンズを通過した後の作用について説明する。図５に示す別の変更例においては，第１光学フィルタ１５５及び第２光学フィルタ１５６は，共に，水平偏光は反射させ垂直偏光は通過させるように構成されている。

第１ｆθレンズ１４１を通過した第１水平偏光ｌ_１及び第１垂直偏光ｌ_２は第１光学フィルタ１５５に入射されて相互に分離される。この際，第１水平偏光ｌ_１は，第１光学フィルタ１５５により垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１９０のミラー１９１により光経路が変更されて第１感光ドラムＯ_１を走査する。一方，第１垂直偏光ｌ_２は，第１光学フィルタ１５５を通過し，第２ミラーグループ１９０の二枚のミラー１９２，１９３により反射されて第２感光ドラムＯ_２を走査する。そして，第２ｆθレンズ１４２を通過した第２水平偏光ｌ_３及び第２垂直偏光ｌ_４は第２光学フィルタ１５６に入射されて相互に分離される。ここで，第２水平偏光ｌ_３は第２光学フィルタ１５６により垂直方向に反射され，第２ミラーグループ１９０のミラー１９４により光経路が変更されて第３感光ドラムＯ_３を走査する。一方，第２垂直偏光ｌ_４は，第２光学フィルタ１５６を通過し，第２ミラーグループ１９０の二枚のミラー１９５，１９６により反射されて第４感光ドラムＯ_４を走査する。

ここで，第１水平偏光器１３１及び第１垂直偏光器１３３の位置は相互に入れ替えることができ，また，第２水平偏光器１３２及び第２垂直偏光器１３４の位置も相互に入れ替えることができる。そして，第１光学フィルタ１５５及び第２光学フィルタ１５６は，例えば，ビームスプリッタ，またはブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスなどから成ることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，複写機，プリンター，ファクシミリ，複合機などの電子写真方式のカラー画像形成装置，及びその画像形成装置に備えられるレーザスキャニングユニットに適用可能である。

本発明の実施の形態にかかるレーザスキャニングユニットの概略構成を示す側面図である。 同実施の形態におけるレーザスキャニングユニットに設けられる水平偏光器の作用を説明する図である。 同実施の形態におけるレーザスキャニングユニットに設けられる垂直偏光器の作用を説明する図である。 同実施の形態の変更例におけるレーザスキャニングユニットの概略構成を示す側面図である。 同実施の形態の他の変更例におけるレーザスキャニングユニットの概略構成を示す側面図である。

符号の説明

１０１，１０２ 第１，第２コリメータレンズ
１０３，１０４ 第１，第２シリンダレンズ
１０５ ポリゴンミラー
１１０ 光源ユニット
１１１，１１２ 第１，第２レーザダイオードユニット
１２０ 第１ミラーグループ
１３１，１３２ 第１，第２水平偏光器
１３３，１３４ 第１，第２垂直偏光器
１４１，１４２ 第１，第２ｆθレンズ
１５１，１５２ 第１，第２光学フィルタ
１６０ 第２ミラーグループ
１７０ 第３ミラーグループ
Ｌ_１〜Ｌ_４ 第１〜第４レーザビーム
ｌ_１，ｌ_３ 第１，第２水平偏光
ｌ_２，ｌ_４ 第１，第２垂直偏光
Ｏ_１〜Ｏ_４ 第１〜第４感光体

Claims (19)

1. 複数のレーザビームを出射する光源ユニットと，
   前記複数のレーザビームのうち少なくともいずれか１つのレーザビームの光軸上に配置されて，前記レーザビームを水平偏光に変える水平偏光器と，
   前記複数のレーザビームのうち前記水平偏光器が配置されない残りのレーザビームの光軸上に配置されて，前記レーザビームを垂直偏光に変える垂直偏光器と，
   前記水平偏光器を通過して生成された水平偏光及び前記垂直偏光器を通過して生成された垂直偏光を所定角度範囲内で水平方向に偏向走査させるポリゴンミラーと，
   前記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は通過させて垂直偏光は所定角度で反射させる光学フィルタと，
   を備えることを特徴とするレーザスキャニングユニット。
2. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
3. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
4. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズと，前記複数の平行光をそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
5. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームを，対応する前記水平偏光器または前記垂直偏光器へと導くように反射させる，複数のミラーよりなる第１ミラーグループが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
6. 前記光学フィルタを経た前記水平偏光及び前記垂直偏光を，対応するそれぞれの被走査面上へと導くように反射させる複数のミラーよりなる第２ミラーグループが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
7. 前記ポリゴンミラーと前記光学フィルタとの間には，前記水平偏光及び前記垂直偏光をそれぞれ主走査方向に屈折させて等速走査させるｆθレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
8. 前記光学フィルタは，ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
9. 前記光学フィルタは，ブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスであることを特徴とする請求項１に記載のレーザスキャニングユニット。
10. 複数のレーザビームを出射する光源ユニットと，
    前記複数のレーザビームの対をなす二本の光軸上のいずれかに配置されて，前記レーザビームを水平偏光に変える水平偏光器，及び前記対をなす二本の光軸上の残りの一本に配置されて，前記レーザビームを垂直偏光に変える垂直偏光器と，
    前記水平偏光器を通過して生成された水平偏光及び前記垂直偏光器を通過して生成された垂直偏光を所定角度範囲内で水平方向に偏向走査させるポリゴンミラーと，
    前記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は通過させて垂直偏光は所定角度で反射させる第１光学フィルタと，
    前記ポリゴンミラーにより偏向走査された水平偏光及び垂直偏光のうち，水平偏光は所定角度で反射させて垂直偏光は通過させる第２光学フィルタと，
    前記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタを経た前記水平偏光及び前記垂直偏光を，対応するそれぞれの被走査面上へと導くように反射させる複数のミラーと，
    を含むことを特徴とするレーザスキャニングユニット。
11. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズが配設されることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
12. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが配設されることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
13. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームをそれぞれ平行光に変更する少なくとも一枚のコリメータレンズと，前記複数の平行光をそれぞれ水平方向の線形光に変更する少なくとも一枚のシリンダレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
14. 前記光源ユニットと前記水平偏光器及び垂直偏光器との間には，前記光源ユニットから出射された複数のレーザビームを，対応する前記水平偏光器または前記垂直偏光器へと導くように反射させる，複数のミラーよりなるミラーグループが更に配設されることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
15. 前記ポリゴンミラーと前記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタとの間には，前記水平偏光及び前記垂直偏光をそれぞれ主走査方向に屈折させて等速走査させるｆθレンズが更に配設されることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
16. 前記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタは，ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
17. 前記第１光学フィルタ及び第２光学フィルタは，ブリュースタ角を形成する曲率を有するガラスであることを特徴とする請求項１０に記載のレーザスキャニングユニット。
18. 各カラーに対応した複数の感光体を有し，電子写真方式にて画像を形成する画像形成装置において，
    前記請求項１〜９のいずれかに記載のレーザスキャニングユニットを用いて前記複数の感光体のそれぞれに静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
19. 各カラーに対応した複数の感光体を有し，電子写真方式にて画像を形成する画像形成装置において，
    前記請求項１０〜１７のいずれかに記載のレーザスキャニングユニットを用いて前記複数の感光体のそれぞれに静電潜像を形成することを特徴とする画像形成装置。
    

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