JP2007041420A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトで、部品点数が少なく低コストで、かつ高画質を実現する光走査装置を提供する。
【解決手段】 光ビームＡ１、Ａ２及びＢ１、Ｂ２は、それぞれ（Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２）が同一の光源ユニットに設けられた光源から出射される光ビームである。これらの光ビームは、光学基準平面に対して副走査方向に互いに異なる斜入射角を有して反射面に入射するよう設定されている。Ａ１、Ｂ１は斜入射角αで反射面へ入射し、Ａ２、Ｂ２はαと異なる角度βで入射する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レーザビームプリンタ、デジタル複写機等の画像形成装置に関し、特に感光体等に対して光書き込み走査を行う光走査装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。

近年、レーザプリンタや複写機のカラー化が急速に進んでいる。このため、これらの機器に用いられる光走査装置にも複数の感光体に対して一度に複数の走査線を形成できるものが求められている。このような要求を満足する方式としては、いくつかの方法が考えられるが、例えばＣＭＹＫに対応した４つの感光体を並べるタンデム方式等がある。

図１１に示すようなタンデム対向走査方式の光走査装置においては、図１２（ａ）に示すように、各々対応する被走査面に向かう光束を分離するのに必要な間隔Ｚを得るため、２段化されたポリゴンミラーを使用している。２段化することなく１段で使用してもよいが、ポリゴンミラー部が副走査方向に厚みを帯び、高速化、低コスト化に不適である。特許文献１では、このようなタンデム対向走査方式に適した光源ユニットを用いた光走査装置が提案されている。当該光走査装置は、光偏向器の相対する面で、かつ、副走査方向に複数段において複数の発光素子等が設置されている構成をとる。

ところで、タンデム方式に適した低コストの走査光学系として、光偏向器の偏向反射面の法線に対して副走査方向に角度をもって入射する、いわゆる、斜入射光学系が知られている。図１２（ｂ）で明らかなように、被走査面に向かう光束を分離するのに必要な間隔Ｚを得るため、ポリゴンミラーの厚さは薄くてよい。このため、斜入射光学系には低コスト化の余地がある。

しかし、この斜入射光学系においては、「走査線曲がり」という問題がある。この走査線曲がり発生量は、前記各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせて可視化した際に、色ずれとなって現れる。また、斜入射することにより、図１４のように光束が走査レンズにねじれて入射することで、波面収差も増大し、特に周辺の像高で光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太くなる。結果として、高画質化を妨げる要因となる。このため、斜入射角を減少させた光学系であることが望ましい。

とはいうものの、斜入射光学系では、光源側からの光束をポリゴンミラーの回転軸に向けて入射させるため、主走査方向で走査レンズの光軸と重なる位置に光源を配置した場合、走査レンズとの干渉を避けるために斜入射角は増大してしまう。斜入射角を減少させる方法としては、いくつか方法が考えられるが、前側光学系の光路長を増大させると装置が大型化してしまい、市場のニーズとして受け入れがたいものとなってしまう。

上記のような斜入射光学系をタンデム方式に展開した場合、対向走査斜入射光学系と片側走査斜入射光学系が考えられる。前者は、相対する面で半分ずつ光ビームを偏向させるもので、図１３（ａ）に示すとおり、ポリゴンミラーの両側から２本ずつ光ビームを入射させ、片側では２本ずつしか入射させていないため、光学基準面（又は光学基準平面）に対して面対称な単一の斜入射角度での入射となっている。これに対して後者は、光偏向器の同一面で全ての光ビームを偏向させるもので、図１３（ｂ）に示すとおり、ポリゴンミラーの一方の面から全ての光ビームを入射させるため、光源部は集中させて１ヵ所設ければよく、最も光偏向器に近いレンズも全ての光ビームに共用させることが可能で、部品点数の低減が可能である。特許文献２では、対向走査斜入射光学系に適した光源ユニットを用いた光走査装置が開示されている。当該光走査装置は、放射した光束がそれぞれ副走査方向に所定の角度θで交差するように光軸を傾斜させ、光源が一体的に設けられた構成をとる。
特開２００２−９０６７２号公報 特開２００４−２７１９０６号公報

上記の発明は以下の問題を有している。

特許文献１の発明は、２段化されたポリゴンミラーが高速化、低コスト化に不都合であるという点、そして、ポリゴンミラーの両側設けられた光源部や結像光学系が部品点数を増加させ、低コスト化に逆行するという点に問題がある。

特許文献２の発明は、まずは、特許文献１と同様に、ポリゴンミラーの両側に配置された光源部や結像光学系による部品点数の増加の問題がある。さらには、同発明を片側走査斜入射光学系に適用する場合、光学基準面に対して複数の斜入射角度が必要となるために光源ユニットの増加をもたらすという問題もある。これは、同一光源ユニットの複数光源からの光ビームは、光学基準面からそれぞれ等しい斜入射角で入射するため、片側から４本の光ビームを入射する必要がある片側走査斜入射光学系に適用するためには、光学基準面に対して光学的に面対称な構造としても複数の斜入射角度を必要とするので、「光学基準面に対して対称な斜入射角」の光源ユニットが斜入射角の種類だけ必要となり、結果として、ユニットの種類が増加し、低コストな光学系ではなくなるということである。

上記２つの発明は、対向走査斜入射光学系を前提としたものであり、部品点数の増加という共通の問題を抱える。これに対して、片側走査斜入射光学系は、部品点数を低減できる余地がある。だが一方で、４本の光ビームをポリゴンミラーの同一面に入射させなくてはならず、つまり、４本の光ビームをそれぞれ無関係な斜入射角で入射させる方法がないわけではないが、高画質な走査光学系とするためには、光学基準面に対して対をなす２本の光ビームを２組設けて、それらを互いに異なる複数の斜入射角で入射させる必要がある。

上記の事情に鑑み、本発明は、コンパクトで、部品点数が少なく低コストで、かつ高画質を実現する光走査装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明は、それぞれ異なる対象物を走査する複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズを一体的に保持する光源手段と、前記複数の光源から光ビームを偏向、走査する偏向手段と、前記光ビームを対象物に結像させる結像手段とを備える光走査装置において、前記光源手段は、結像手段の中で偏向手段に最も近いレンズの面形状の基準軸を含み主走査方向に平行な平面である光学基準面に対し、副走査方向についてそれぞれ異なる角度で前記光偏向器に入射し、かつ、副走査方向について角度をもって前記結像手段へ出射する光ビームを放射する前記複数の光源を一体的に設けた光源ユニットを有することを特徴とする。

光源手段である光源ユニット部より複数の光ビームを、光学基準面に対して副走査方向についてそれぞれ異なる角度で光偏向器の偏向面へ入射、偏向させた後、結像光学系へ出射することにより、４本の光ビームをポリゴンミラーの同一面に入射させることができ、また、異なる角度で入射させる１対の光ビームを２組とするが可能となり、これにより一定の関係の斜入射角を設ける。また、一例として、片側走査斜入射光学系とすることで、光走査装置全体が小型化し、部品点数が低減される。

本発明によれば、光走査装置の小型化が図られ、同装置の部品点数を少なくできるため低コスト化が実現でき、かつ、高画質な光走査が可能となる。

まず、図を参照しながら、本発明の実施形態における光走査装置について説明する。

図１は、本実施形態の光走査装置の構成を示す断面図である。図１（ａ）は主走査方向の断面図であり、図１（ｂ）は副走査方向の断面図である。図１（ａ）に示すとおり、光源としての半導体レーザから放射された発散性の光束１０１は、カップリングレンズ１０２により以後の光学系に適した光束形態へ変換される。カップリングレンズ１０２により変換された光束形態は、平行光速であることも、弱い発散性あるいは弱い集束性の光束であることもできる。カップリングレンズ１０２からの光束は、シリンドリカルレンズ１０３により副走査方向に集光され、反射鏡１０４を介して、光偏向器１０５の偏向反射面に入射する。そして、第１走査結像レンズ１０６及び第２走査結像レンズ１０７を通過して、被走査面１０８上を走査する。図１（ｂ）に示すように、光源側からの光束は、光偏向器１０５の偏向反射面の回転軸に垂直に交差する平面に対して傾いて入射する。したがって、偏向反射面により反射された光束も、前記平面に対して傾いている。光偏向器１０５の回転軸に直交する平面に対して所望の角度を有する光ビームとするのは、本発明の実施形態の光源ユニットを用いることで行う。

図２は、本発明の実施形態における光源ユニットを片側走査方式のタンデム光学系に用いた場合の光ビームの概念図である。光ビームＡ１、Ａ２及びＢ１、Ｂ２は、それぞれ（Ａ１とＡ２、Ｂ１とＢ２）が同一の光源ユニットに設けられた光源から出射される光ビームである。これらの光ビームは、光学基準平面に対して副走査方向に互いに異なる斜入射角を有して反射面に入射するよう設定されている。図２では斜入射角が、Ａ１、Ｂ１についてはα、Ａ２、Ｂ２についてはβとされている。したがって、各光源は、所望の角度だけ副走査方向に傾斜して設けられている。また、本実施形態では、２つの光源を一体的に保持した光源ユニットを２つ組み合わせて、フルカラータンデム光学系に必要な４本の光ビームを光偏向器に向かって出射している。

図３は、図２（ａ）や図２（ｂ）において、一方の光源ユニットからの光ビームのみ示した場合の光ビームの概念図である。ここで、副走査断面における同一光源ユニットからの２つの光ビームの中心線は、光学基準平面に対してθの角度を有した状態で光偏向器の反射面へ入射していることがわかる。すなわち、２本の光ビームＡ１とＡ２の真ん中を通る中心線Ａ９９と光学基準平面がθの角度で交差している。

また、これらの光源ユニットから出射された光ビームはともに、光偏向器の反射面において、反射面と光学基準平面の交差点から等しい距離だけ離れた点で反射されるようになっている。図２（ａ）、（ｂ）又は図３（ａ）に示すように、反射点Ｒ１から交差点までの距離がＬ、そして、反射点Ｒ２から交差点までの距離もＬとなっている。ここで、反射点を等しい距離だけ離して光学基準平面に対して面対称としているのは、前述のとおり、タンデム光学系としたときに、最も光偏向器に近いレンズに対しても面対称な位置に光ビームが入射するので、光学基準平面に対して面対称な形状とすることが可能となり、構造の簡素化と良好な結像性能とを両立することが可能となるためである。

さらに、斜入射角の低減を推し進めるためには、同一の光源ユニットからの光ビームの反射点は、光学基準平面に対してそれぞれが反対側にあるのがよい。図３（ｂ）のように光学基準平面に対して同一の側に入射させた場合は、例えば図３（ａ）のように光学基準平面に対して反対側に入射させた場合と比較すると、光源Ａ１、Ａ２間に副走査方向の余裕が生じるのでさらに斜入射角を低減することが可能となる。つまり、図３（ａ）では距離２Ｌ分だけ余裕があり、これにより角度をθ´より小さいθとすることができる。

そして、光ビームと光学基準面が交差する点は、図２（ａ）のように光偏向器の反射面より結像光学系側に設けると、最も光偏向器に近いレンズの副走査方向高さの低減が可能となり、好適である。他方、図２（ｂ）のように光偏向器の反射面より光源ユニット側に設けると、今度は偏向後の光束の分離が容易になるので偏向後光学系を小型化することが可能となり、これも好ましい。ただし、交差する点を光偏向器の反射面上に設定した場合は、上記のいずれの効果も得られず小型化の観点からは好ましいとはいえない。

図４は、本発明の実施形態における光源ユニットの断面図である。光源である半導体レーザ１ａ、１ｂと、これらに対応するカップリングレンズ２ａ、２ｂとを、相互の位置関係を調整してホルダ１１に固定的に保持させた状態を示している。ホルダ１１には、導光用の孔１１ａ、１１ｂが互いの中心軸が所定の開き角をなすように設けられている。この角度は、図４（ａ）のようにホルダに対して均等な角度αとしてもよいし、図４（ｂ）のように１１ａ、１１ｂそれぞれの孔が異なる角度β、γとなるように設けてもよい。ただし、均等な角度αとする場合は、２つのビームの斜入射角を異なるものとするために、ホルダを光学基準面に対して前記のθの角度だけ傾けて設置する必要が生じる。

半導体レーザ１ａ、１ｂは、それぞれの孔である１１ａ、１１ｂの一方の端部に圧入される。ホルダ１１において、半導体レーザ１ａ、１ｂを圧入する側と反対側には、レンズ保持部１１ｃが突設され、カップリングレンズ２ａ、２ｂを固定保持している。レンズ固定方法は、例えば、光学性能をモニタしながらレンズ取り付け位置を調節し、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を固化させて固定する方法等が考えられる。ホルダ１１に固定されたカップリングレンズ２ａ、２ｂの光軸は、導光用の孔１１ａ、１１ｂの軸と合致される。導光用の孔１１ａ、１１ｂに圧入された導入レーザ１ａ、１ｂは発光部の位置を孔１１ａ、１１ｂに対して調整可能であり、この調整により、各半導体レーザの発光部と対応するカップリングレンズの光軸との相対的な位置関係を調整可能としている。

上記の構造の光源ユニットを複数用いることで、タンデム光学系に適した光源部を形成することが可能となる。この場合、光ビームの対称性を保つために、異なる光源ユニットから光ビームを光偏向器上の同一点で反射させるのが好適である。

また、上記構造の光源ユニットを複数用いた場合、少なくとも異なる光源ユニットからの光ビームは、主走査方向に異なる角度で入射させることが好ましい。そして、同一光源ユニットから出射される複数の光ビームを主走査方向に異なる角度で入射させるときには、光走査装置をさらに小型化し、高性能とすることが可能となる。

上記の実施形態のように、複数の光源ユニットからの光ビームを同一点で反射させる構成とした場合、主走査方向に角度を有して入射していても、被走査面の同じ像高に結像する光ビームはほとんどサグの影響を受けず、同じ軌跡でレンズに到達することが可能となる。換言すれば、同じ像高に対する光ビーム間での性能変動が小さい光学系となる。また、光源を副走査方向に一列に構成した場合と比較して光源ユニットの副走査方向の高さも低減が可能となり、レイアウトの自由度の増加も期待できる。

図５は、主走査方向にも異なる角度で入射させることが可能となる光源ユニットの一例で、同一光源ユニットからの複数の光ビームを主走査方向に角度をつける場合である。図５（ａ）は副走査方向の断面図で主走査方向に回転させたもの、図５（ｂ）は副走査方向の断面図、図５（ｃ）は斜視図である。ここでは、前記ホルダ１１の光軸を中心としてホルダをω回転させている。このようにすることによって、光偏向器に対して２本の光ビームは主走査方向にも角度をつけて（本実施形態では約５°）入射させることができる。

図６は、タンデム光学系用に２つの光源ユニットを組み合わせた場合の構成図で、複数光源ユニットからの複数の光ビームを主走査方向に角度をつける場合である。図６の光源ユニット２１及び２２は図５で示した光源ユニットであり、光軸を中心とした軸対称の位置に配置している。図６（ａ）は副走査方向の断面図で主走査方向に回転させたもの、図６（ｂ）は副走査方向の断面図、図６（ｃ）は斜視図である。図６（ａ）のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２は、それぞれカップリングレンズであり、図６（ａ）に示したそれぞれの光ビームと対応している。このような光源部の構成とすることで、結像光学系を光学基準面に対して対称形状とすることが可能となるため、タンデム光学系に用いた場合にも高い結像性能を有する結像光学系を構成することが可能となる。ここでは複数の光源ユニットの間隔をゼロとしたが、必要に応じて間隔をもたせてもよい。

本発明の実施形態を、タンデム型のカラー画像形成装置の光走査装置として、片側走査方式を例にとって説明する。

片側走査方式の場合、図７（ｂ）に示すような、全ての光ビームがポリゴンミラーの偏向反射面の法線に対し水平であった従来の光走査装置においては、良好な光学性能が得られる反面、各光源装置からの光ビーム、つまり、互いに異なる被走査面に導かれる光ビーム間の間隔は、光ビームごとに分離するのに必要な間隔Δｄ、通常３ｍｍから５ｍｍの間隔を保つことが必要である。そのため、偏向手段であるポリゴンミラーの高さがその分高くなり、空気との接触面積が増大して、風損の影響による消費電力アップ、騒音の増大、コストアップ等の問題が生じていた。特に、光走査装置の構成部品で偏向手段に占めるコスト比率は大きく、コスト面での課題が大きかった。

その点、前述した本発明の実施形態の光走査装置によれば、偏向手段としてのポリゴンミラーの偏向反射面で反射される、複数の光源装置からの光ビームは、ポリゴンミラーの偏向反射面の法線に対して、副走査方向に角度を有する光ビームとして走査レンズに入射させることで、図７（ａ）に示すように、ポリゴンミラーの高さを大幅に低減することが可能となり、対向走査方式の説明と同様に、ポリゴンミラーの偏向反射面を形成する多面体を一段で、かつ、副走査方向の厚みを低減でき、回転体としてのイナーシャを小さくでき起動時間を短縮できる。また、従来の対向走査方式における２段化されたポリゴンミラーと比較して、コストダウン可能である。

また、上記説明と同様に、従来の水平入射に対して斜めに入射させる方式では、副走査方向に角度をつけて走査レンズに入射させることにより、諸収差量が増大し、光学性能が劣化することは公知である。本実施形態では、後述する特殊トロイダル面を用いて光学性能劣化を補正しているが、ポリゴンミラーの偏向反射面の法線に対する角度、つまり、副走査方向に斜入射する角度を小さくすることで、光学性能の劣化を小さく抑えることが可能となり、良好な光学性能を実現することができる。この結果、安定したビームスポット径を得ることが可能となり、ビームスポット径の小型化による画質向上にも有利となる。

以下、特殊トロイダル面について説明する。特殊トロイダル面の面形状は、以下の形状式による。ただし、本発明は以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。

光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をＲＹ、光軸から主走査方向の距離をＹ、高次係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０とし、主走査断面に垂直に交わる「副走査断面」内の近軸曲率半径をＲＺ、Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｚとするとき、以下の式で表される。

図８及び図９は、本発明の実施形態の光走査装置における光学特性を表したもので、図８は内側光束、図９は外側光束について示している。結像光学系としては以下のものを用いている。すなわち、設計波長を７８０ｎｍ、走査幅を２２０ｍｍ、ポリゴン内接円半径を１３ｍｍ、ポリゴン面数を６面、ポリゴン入射角度を主走査方向に６０．０°、副走査方向に内側光束１．４６°で外側光束３．３０°とする。内側光束について表１、外側光束について表２、第１走査結像レンズの非球面係数について表３、第２走査結像レンズの非球面係数について表４に、それぞれの詳細を表している。

２つの光源を圧入する孔１１ａと１１ｂは、副走査方向について光軸に対してそれぞれ逆方向に２．３８°ずつ傾斜し、１１ａと１１ｂとの角度は４．７６°である。この光源ユニットを副走査方向に０．９２°傾けている。互いに０．９２°ずつ傾斜させた光源ユニットを図６（ａ）のようにレイアウトすることで、外側光束の斜入射角αは３．３０°、内側光束の斜入射角βは１．４６°に、光偏向器の反射点での光学基準面との距離Ｌは０．１ｍｍにそれぞれ設定した。図８及び図９において、（ａ）に主走査方向と副走査方向の湾曲を、（ｂ）に走査線曲がりを、（ｃ）にｆθ特性、リニアリティを示している。これから明らかなように、光学性能は良好に補正されている。

本発明の別の実施形態において、複数の発光点を有する半導体レーザアレイを用いた光源を備えるマルチビーム光源装置とし、複数の光ビームを感光体表面に同時に走査するように構成することも可能である。こうすることにより、高速化、高密度化を図った光走査装置及び画像形成装置を構成することができ、その場合にも、これまで説明してきた効果と同様の効果を得ることができる。

続いて、本発明の実施形態の光走査装置を適用した画像形成装置の一例について、図を参照しながら説明する。

図１０は、本実施形態の光走査装置を用いたタンデム型フルカラーレーザプリンタの概略図である。給紙カセット１、搬送ベルト２、感光体３、帯電チャージャ４、光走査光学系５、現像装置６、転写チャージャ７、感光体クリーニング装置８、レジストローラ９、ベルト帯電チャージャ１０、ベルト分離チャージャ３１、除電チャージャ１２、搬送ベルトクリーニング装置１３、定着装置１４、排紙トレイ１５、排紙ローラ１６から構成される。また、光走査光学系５に走査レンズＬ１、光偏向器Ｐ１が含まれている。なお、各装置で、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のものが設けられている場合は、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを数字の後に適宜付して区別する。

装置内の下部側には、水平方向に配設された給紙カセット１から給紙される転写紙を搬送する搬送ベルト２が設けられている。この搬送ベルト２上には、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配置されている。これら４つの感光体は全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスにしたがって各プロセスを実行するプロセス部材が順に配置されている。感光体３Ｙを例にとれば、帯電チャージャ４Ｙ、光走査光学系５Ｙ、現像装置６Ｙ、転写チャージャ７Ｙ、感光体クリーニング装置８Ｙ等が順に配設されている。すなわち、本実施形態の画像形成装置では、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの表面を各色ごとに設定された被走査面あるいは被照射面とするものであり、各感光体に対して光走査光学系５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが１対１の対応関係で設けられている。ただし、走査レンズＬ１はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで共通に使用する。搬送ベルト２の周囲には、感光体５Ｙよりもベルト回転方向上流側に位置させて、レジストローラ９、ベルト帯電チャージャ１０が設置されている。感光体５Ｙよりも下流側には定着装置１４が設けられ、排紙トレイ１５に向けて排紙ローラ１６で結ばれている。

このような概略構成において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに対し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の各色の画像信号に基づいて各々の光走査光学系５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによる光ビームの光走査で、各感光体表面に、各色信号に対応した静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、各々の対応する現像装置で色トナーにより現像されてトナー像となり、搬送ベルト２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより重ね合わせられ、転写紙上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー画像は、定着装置１４で定着された後、排紙ローラ１６により排紙トレイ１５に排出される。

上記画像形成装置の光走査光学系５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを、前述した本発明の実施形態の光走査装置とすることで、走査曲がりと波面収差の劣化を有効に補正し、色ずれがなく、高品位な画像再現性の確保が可能な画像形成装置を実現できる。なお、ここでは片側走査方式の光走査装置の例を挙げて説明したが、対向走査方式の光走査装置においても同様の構成となる。

本発明は、以下の実施態様を含む。

（実施態様１）
それぞれ異なる対象物を走査する複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズを一体的に保持する光源手段と、前記複数の光源から光ビームを偏向、走査する偏向手段と、前記光ビームを対象物に結像させる結像手段とを備える光走査装置において、前記光源手段は、結像手段の中で偏向手段に最も近いレンズの面形状の基準軸を含み主走査方向に平行な平面である光学基準面に対し、副走査方向についてそれぞれ異なる角度で前記光偏向器に入射し、かつ、副走査方向について角度をもって前記結像手段へ出射する光ビームを放射する前記複数の光源を一体的に設けた光源ユニットを有する光走査装置である。

（実施態様２）
前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記偏向手段の反射面と前記光学基準面との交差点から互いに等しい距離にあることを特徴とする実施態様１に記載の光走査装置である。

（実施態様３）
前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記偏向手段の反射面と前記光学基準面との交差点から互いに等しい距離にあることを特徴とする実施態様１又は２に記載の光走査装置である。

（実施態様４）
前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記光学基準面に対して互いに反対側にあることを特徴とする実施態様１から３のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様５）
前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記光学基準面に対して互いに反対側にあることを特徴とする実施態様１から４のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様６）
前記複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズがともに単一の部材で固定されていることを特徴とする実施態様１から５のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様７）
前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズがともに単一の部材で固定されていることを特徴とする実施態様１から６のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様８）
前記光源手段は、前記光源ユニットからの光ビームが前記偏向手段における同一の反射点で反射することを特徴とする実施態様１から７のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様９）
前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、それぞれの光源ユニットからの光ビームが前記偏向手段における同一の反射点で反射することを特徴とする実施態様１から８のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様１０）
前記光源手段は、主走査方向についてもそれぞれに異なる角度で前記偏向手段に入射する光ビームを放射する前記複数の光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする実施態様１から９のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様１１）
前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、それぞれの光源ユニットから放射される光ビームは主走査方向についても互いに異なる角度で前記光偏向器に入射することを特徴とする実施態様１から１０のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様１２）
前記光源手段は、同一の前記光源ユニットから放射される光ビームの中心線が、前記光学基準面に対して副走査方向について互いに異なる角度を有するように、前記結像手段へ出射する光ビームを放射する前記複数の光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする実施態様１から１１のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様１３）
前記光源手段は、複数の発光点から光ビームを放射する光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする実施態様１から１２のいずれか１つに記載の光走査装置である。

（実施態様１４）
実施態様１から１３のいずれか１つに記載の光走査装置を、電子写真の書込手段として用いることを特徴とする画像形成装置である。

なお、上述する実施形態及び実施態様は、本発明の好適な実施の形態であり、上記の実施の形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。

本発明の実施形態に係る光走査装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態における光源ユニットからの光ビームの概念図である。 本発明の実施形態における光源ユニットからの光ビームの概念図である。 本発明の実施形態における光源ユニットの断面図である。 本発明の実施形態における光源ユニットの断面図及び斜視図である。 本発明の実施形態における光源ユニットの断面図及び斜視図である。 水平対向走査方式と斜入射対向走査方式におけるポリゴンミラーと入射光線の関係を示す図である。 本発明の実施形態における内側光束の収差曲線図である。 本発明の実施形態における外側光束の収差曲線図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。 水平対向走査方式の光走査装置を示す図である。 水平対向走査方式と斜入射対向走査方式におけるポリゴンミラーと入射光線の関係を示す図である。 斜入射対向走査方式と斜入射片側走査方式のタンデム光学系を示した概略図である。 斜入射光学系における波面収差発生機構の説明のための図である。

符号の説明

１ 給紙カセット
１ａ，１ｂ 半導体レーザ
２ａ，２ｂ カップリングレンズ
２ 搬送ベルト
３ 感光体
４ 帯電チャージャ
５ 光走査光学系
６ 現像装置
７ 転写チャージャ
８ 感光体クリーニング装置
９ レジストローラ
１０ ベルト帯電チャージャ
１１ ホルダ
１１ａ，１１ｂ 導光用の孔
１１ｃ レンズ保持部
１２ 除電チャージャ
１３ 搬送ベルトクリーニング装置
１４ 定着装置
１５ 排紙トレイ
１６ 排紙ローラ
２１，２２ 光源ユニット
３１ ベルト分離チャージャ
１０１ 光束
１０２ カップリングレンズ
１０３ シリンドリカルレンズ
１０４ 反射鏡
１０５ 光偏向器
１０６ 第１走査結像レンズ
１０７ 第２走査結像レンズ
１０８ 被走査面

Claims (14)

1. それぞれ異なる対象物を走査する複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズを一体的に保持する光源手段と、前記複数の光源から光ビームを偏向、走査する偏向手段と、前記光ビームを対象物に結像させる結像手段とを備える光走査装置において、
   前記光源手段は、結像手段の中で偏向手段に最も近いレンズの面形状の基準軸を含み主走査方向に平行な平面である光学基準面に対し、副走査方向についてそれぞれ異なる角度で前記光偏向器に入射し、かつ、副走査方向について角度をもって前記結像手段へ出射する光ビームを放射する前記複数の光源を一体的に設けた光源ユニットを有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記偏向手段の反射面と前記光学基準面との交差点から互いに等しい距離にあることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記偏向手段の反射面と前記光学基準面との交差点から互いに等しい距離にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記光学基準面に対して互いに反対側にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源から放射されるそれぞれの光ビームの前記偏向手段における反射点は、前記光学基準面に対して互いに反対側にあることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズがともに単一の部材で固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、前記複数の光源及び前記複数の光源に対応したカップリングレンズがともに単一の部材で固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. 前記光源手段は、前記光源ユニットからの光ビームが前記偏向手段における同一の反射点で反射することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光走査装置。
9. 前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、それぞれの光源ユニットからの光ビームが前記偏向手段における同一の反射点で反射することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光走査装置。
10. 前記光源手段は、主走査方向についてもそれぞれに異なる角度で前記偏向手段に入射する光ビームを放射する前記複数の光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光走査装置。
11. 前記光源手段は、前記光源ユニットを複数有し、それぞれの光源ユニットから放射される光ビームは主走査方向についても互いに異なる角度で前記光偏向器に入射することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
12. 前記光源手段は、同一の前記光源ユニットから放射される光ビームの中心線が、前記光学基準面に対して副走査方向について互いに異なる角度を有するように、前記結像手段へ出射する光ビームを放射する前記複数の光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光走査装置。
13. 前記光源手段は、複数の発光点から光ビームを放射する光源を設けた光源ユニットを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光走査装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の光走査装置を、電子写真の書込手段として用いることを特徴とする画像形成装置。

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