JP2009058920A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行う。
【解決手段】光源ユニット１０４Ｋ及び光源ユニット１０４Ｃは、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、光源ユニット１０４Ｋからの光束の射出方向と光源ユニット１０４Ｃからの光束の射出方向とが互いに異なり、各射出方向のなす角度が、９０度より小さい角度θとなるように配置されている。そして、光源ユニット１０４Ｋからの光束と光源ユニット１０４Ｃからの光束は、角度θを維持したままポリゴンミラーの偏向反射面に入射する。この場合は、２つの光源ユニットのうちの一方の光源ユニットからの光束を折り曲げるための反射ミラーは不要である。従って、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。
【選択図】図５

Description

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、光束により複数の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。

近年、レーザプリンタやデジタル複写機などの画像形成装置では、印字速度の向上（高速化）及び書込密度の向上（高画質化）が望まれている。これらの要求を達成する方法として、複数の光束を出射できるマルチビーム光源を利用して、複数の光束により被走査面上を走査する方法が考えられた。そして、それに伴って、マルチビームに対応した走査光学系について種々の提案がなされた。

ところで、光源としては一般に半導体レーザが用いられており、従来は端面発光レーザがその主流であったが、近年、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）と呼ばれる面発光レーザが登場してきた。面発光レーザでは、端面発光レーザに比べてアレイ化が容易であることから、端面発光レーザでは４ビームから８ビーム程度が限界であったアレイ化に対して、面発光レーザでは１６ビームから３２ビーム、またそれ以上のアレイ化が可能となっている。そのため、画像形成装置の印字速度の向上や、書込密度向上を達成するための光源として期待されている。

例えば、特許文献１には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）の各色に対応した光学系を備えた光走査装置と、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応した光学系を備えた光走査装置とを備える画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、各光走査装置はそれぞれ出射方向が互いに略９０度となるように配置されている２つの光源部を有している。そして、２つの光源部のうちの一方の光源部からの光束は反射ミラーによってその光路が折り曲げられた後、シリンドリカルレンズに入射するようになっている。

特開２００４−１９８６９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている光走査装置では、上記反射ミラーが必要であるため、部品点数の増加及び大型化を招くという不都合があった。また、反射ミラーの誤差（配置精度や面精度）は、偏向器へ入射する光束の位置や発散状態を変化させてしまうため、走査光束の像面湾曲や位置ずれを大きくするおそれがあった。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことができる光走査装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。

本発明は、第１の観点からすると、第１の被走査面及び第２の被走査面を含む複数の被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、それぞれ複数の発光部が２次元配列されている面発光レーザを有する第１及び第２の光源ユニットを含む複数の光源ユニットと；前記複数の光源ユニットからの光束を偏向する偏向器と；前記偏向器で偏向された前記複数の光源ユニットからの光束を前記複数の被走査面上にそれぞれ集光する走査光学系と；を備え、前記第１の光源ユニット及び前記第２の光源ユニットを副走査方向に対応する方向からみたときに、前記第１の光源ユニットからの光束の射出方向と前記第２の光源ユニットからの光束の射出方向とは互いに異なり、各射出方向のなす角度は、９０度より小さい角度θであり、前記第１の光源ユニットからの光束と前記第２の光源ユニットからの光束は、前記角度θを維持したまま前記偏向器に入射することを特徴とする光走査装置である。

これによれば、第１の光源ユニット及び第２の光源ユニットは、第１の光源ユニットからの光束の射出方向と第２の光源ユニットからの光束の射出方向が、副走査方向に対応する方向からみたときに、互いに９０度より小さい角度θをなすように配置され、第１の光源ユニットからの光束と第２の光源ユニットからの光束は、角度θを維持したまま偏向器に入射する。この場合は、２つの光源ユニットのうちの一方の光源ユニットからの光束を折り曲げるための反射ミラーは不要である。従って、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。

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に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの本発明の光走査装置と；を備える画像形成装置である。

これによれば、少なくとも１つの本発明の光走査装置を備えているため、結果として、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係るプリンタ１０の概略構成が示されている。

このプリンタ１０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１００、４個の感光体ドラム（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）、４個の帯電チャージャ（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ）、４個の現像ローラ（３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ）、４個のトナーカートリッジ（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ）、４個のクリーニングケース（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）、転写ベルト４０、給紙トレイ６０、給紙コロ５４、レジストローラ対５６、定着ローラ５０、排紙トレイ７０、排紙ローラ５８、通信制御装置１１０、及び上記各部を統括的に制御する不図示のプリンタ制御装置などを備えている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向として説明する。従って、Ｙ軸方向が主走査方向である。

通信制御装置１１０は、ネットワークなどを介して外部機器との通信を制御する。

感光体ドラム３０ａ、帯電チャージャ３２ａ、現像ローラ３３ａ、トナーカートリッジ３４ａ、及びクリーニングケース３１ａ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。

感光体ドラム３０ｂ、帯電チャージャ３２ｂ、現像ローラ３３ｂ、トナーカートリッジ３４ｂ、及びクリーニングケース３１ｂ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。

感光体ドラム３０ｃ、帯電チャージャ３２ｃ、現像ローラ３３ｃ、トナーカートリッジ３４ｃ、及びクリーニングケース３１ｃ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。

感光体ドラム３０ｄ、帯電チャージャ３２ｄ、現像ローラ３３ｄ、トナーカートリッジ３４ｄ、及びクリーニングケース３１ｄ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。

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、感光体ドラムの表面が被走査面である。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ものとする。

各帯電チャージャは、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。

光走査装置１００は、上位装置（例えば、パソコン）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）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。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ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置１００の構成については後述する。

トナーカートリッジ３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ３３ａに供給される。トナーカートリッジ３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ３３ｂに供給される。トナーカートリッジ３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ３３ｃに供給される。トナーカートリッジ３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ３３ｄに供給される。

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（以下、便宜上「トナー画像」という）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト４０の方向に移動する。

ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト４０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。

給紙トレイ６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ６０の近傍には給紙コロ５４が配置されており、該給紙コロ５４は、記録紙を給紙トレイ６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対５６に搬送する。該レジストローラ対５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ５０に送られる。

この定着ローラ５０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。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ５８を介して排紙トレイ７０に送られ、排紙トレイ７０上に順次スタックされる。

各クリーニングケースは、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、再度対応する帯電チャージャの位置に戻る。

次に、前記光走査装置１００の構成について説明する。

この光走査装置１００は、一例として図２に示されるように、ポリゴンミラー１０３、４個の第１走査レンズ（２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、２１８ｄ）、８個の折り返しミラー（２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｄ、２２７ａ、２２７ｂ、２２７ｃ、２２７ｄ）、４個の第２走査レンズ（２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ）などを備えている。

また、光走査装置１００は、一例として図３及び図４に示されるように、４個の光源ユニット（１０４Ｋ、１０４Ｃ、１０４Ｙ、１０４Ｍ）、４個の開口板（１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｙ、１０６Ｍ）、４個のシリンドリカルレンズ（１０７Ｋ、１０７Ｃ、１０７Ｙ、１０７Ｍ）、走査制御装置（図示省略）及び上記構成部品を収容するほぼ直方体状のハウジング（図示省略）などを備えている。

光源ユニット１０４Ｋは、一例として図５に示されるように、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザ２０１Ｋ、該面発光レーザ２０１Ｋを保持するパッケージ２０３Ｋ、該パッケージ２０３Ｋが実装され、面発光レーザ２０１Ｋを駆動するための回路基板２０２Ｋ、面発光レーザ２０１Ｋから射出された光束を略平行光束とするカップリングレンズ２０４Ｋ、面発光レーザ２０１Ｋに対してカップリングレンズ２０４Ｋを保持する保持部材２０５Ｋなどを有している。

光源ユニット１０４Ｃは、一例として図５に示されるように、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザ２０１Ｃ、該面発光レーザ２０１Ｃを保持するパッケージ２０３Ｃ、該パッケージ２０３Ｃが実装され、面発光レーザ２０１Ｃを駆動するための回路基板２０２Ｃ、面発光レーザ２０１Ｃから射出された光束を略平行光束とするカップリングレンズ２０４Ｃ、面発光レーザ２０１Ｃに対してカップリングレンズ２０４Ｃを保持する保持部材２０５Ｃなどを有している。

なお、パッケージ２０３Ｋ及びパッケージ２０３Ｃは、一例として図５に示されるように、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、いずれも回路基板の端部近傍に実装されている。また、パッケージ２０３Ｋ及びパッケージ２０３Ｃは、一例として図６に示されるように、面発光レーザ２０１Ｋと面発光レーザ２０１Ｃが、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して距離Ｄだけ離れるように、各回路基板にそれぞれ実装されている。

そして、一例として図５に示されるように、回路基板２０２Ｋにおけるパッケージ２０３Ｋに近い端部と、回路基板２０２Ｃにおけるパッケージ２０３Ｃに近い端部とが、互いに近接するように配置されている。

また、光源ユニット１０４Ｋ及び光源ユニット１０４Ｃは、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、光源ユニット１０４Ｋからの光束の射出方向と光源ユニット１０４Ｃからの光束の射出方向とが互いに異なり、各射出方向のなす角度が、９０度より小さい角度θ（例えば、２０度）となるように配置されている。通常、角度θは、１０度〜３０度の範囲内に設定される。

光源ユニット１０４Ｙは、一例として図７に示されるように、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザ２０１Ｙ、該面発光レーザ２０１Ｙを保持するパッケージ２０３Ｙ、該パッケージ２０３Ｙが実装され、面発光レーザ２０１Ｙを駆動するための回路基板２０２Ｙ、面発光レーザ２０１Ｙから射出された光束を略平行光束とするカップリングレンズ２０４Ｙ、面発光レーザ２０１Ｙに対してカップリングレンズ２０４Ｙを保持する保持部材２０５Ｙなどを有している。

光源ユニット１０４Ｍは、一例として図７に示されるように、複数の発光部が２次元配列された面発光レーザ２０１Ｍ、該面発光レーザ２０１Ｍを保持するパッケージ２０３Ｍ、該パッケージ２０３Ｍが実装され、面発光レーザ２０１Ｍを駆動するための回路基板２０２Ｍ、面発光レーザ２０１Ｍから射出された光束を略平行光束とするカップリングレンズ２０４Ｍ、面発光レーザ２０１Ｍに対してカップリングレンズ２０４Ｍを保持する保持部材２０５Ｍなどを有している。

なお、パッケージ２０３Ｙ及びパッケージ２０３Ｍは、一例として図７に示されるように、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、いずれも回路基板の端部近傍に実装されている。また、パッケージ２０３Ｙ及びパッケージ２０３Ｍは、一例として図８に示されるように、面発光レーザ２０１Ｙと面発光レーザ２０１Ｍが、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して距離Ｄだけ離れるように、各回路基板にそれぞれ実装されている。

そして、一例として図７に示されるように、回路基板２０２Ｙにおけるパッケージ２０３Ｙに近い端部と、回路基板２０２Ｍにおけるパッケージ２０３Ｍに近い端部とが、互いに近接するように配置されている。

また、光源ユニット１０４Ｙ及び光源ユニット１０４Ｍは、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、光源ユニット１０４Ｙからの光束の射出方向と光源ユニット１０４Ｍからの光束の射出方向とが互いに異なり、各射出方向のなす角度が、前記角度θとなるように配置されている。

ここでは、一例として、各発光部の発振波長は７８２ｎｍである。また、各発光部から射出される光束の発散角は主走査方向に対応する方向及び副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）共に７±１度である。また、各発光部のニア・フィールド・パターンは、直径４μｍの円形である。

図３及び図４に戻り、開口板１０６Ｋは、開口部を有し、光源ユニット１０４Ｋから出力された光ＬＢｋの光路上に配置され、光ＬＢｋのビーム径を規定する。開口板１０６Ｃは、開口部を有し、光源ユニット１０４Ｃから出力された光ＬＢｃの光路上に配置され、光ＬＢｃのビーム径を規定する。開口板１０６Ｙは、開口部を有し、光源ユニット１０４Ｙから出力された光ＬＢｙの光路上に配置され、光ＬＢｙのビーム径を規定する。開口板１０６Ｍは、開口部を有し、光源ユニット１０４Ｍから出力された光ＬＢｍの光路上に配置され、光ＬＢｍのビーム径を規定する。

ここでは、一例として、各開口板の開口部は、いずれも矩形形状あるいは楕円形状であり、主走査方向に対応する方向の前幅が５．８ｍｍ、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）の前幅が１．２２ｍｍである。

シリンドリカルレンズ１０７Ｋは、開口板１０６Ｋの開口部を通過した光ＬＢｋをポリゴンミラー１０３の偏向反射面近傍で副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して収束する。シリンドリカルレンズ１０７Ｃは、開口板１０６Ｃの開口部を通過した光ＬＢｃをポリゴンミラー１０３の偏向反射面近傍で副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して収束する。シリンドリカルレンズ１０７Ｙは、開口板１０６Ｙの開口部を通過した光ＬＢｙをポリゴンミラー１０３の偏向反射面近傍で副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して収束する。シリンドリカルレンズ１０７Ｍは、開口板１０６Ｍの開口部を通過した光ＬＢｍをポリゴンミラー１０３の偏向反射面近傍で副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して収束する。

そして、一例として図９に示されるように、光ＬＢｋ及び光ＬＢｃは、角度θを維持したままポリゴンミラー１０３の偏向反射面に入射する。また、一例として図１０に示されるように、光ＬＢｙ及び光ＬＢｍは、角度θを維持したままポリゴンミラー１０３の偏向反射面に入射する。

ここでは、一例として、各シリンドリカルレンズの焦点距離は５８．０ｍｍである。

各光源ユニットとポリゴンミラー１０３との間の光路上に配置される光学系は、偏向器前光学系とも呼ばれている。すなわち、光走査装置１００は、光ＬＢｋに対応した偏向器前光学系、光ＬＢｃに対応した偏向器前光学系、光ＬＢｙに対応した偏向器前光学系、及び光ＬＢｍに対応した偏向器前光学系を有している。

ポリゴンミラー１０３は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー１０３は、不図示のモータによって、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に平行な軸の周りに回転するようになっている。そして、一例として図１１に示されるように、１段目（下段）１０３ａの偏向反射面と２段目（上段）１０３ｂの偏向反射面は、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して、距離Ｄだけ離れている。そこで、１段目１０３ａの偏向反射面ではシリンドリカルレンズ１０７Ｃを介した光ＬＢｃ及びシリンドリカルレンズ１０７Ｍを介した光ＬＢｍがそれぞれ偏向され、２段目１０３ｂの偏向反射面ではシリンドリカルレンズ１０７Ｋを介した光ＬＢｋ及びシリンドリカルレンズ１０７Ｙを介した光ＬＢｙがそれぞれ偏向されるように配置されている。

ここでは、一例として、ポリゴンミラー１０３の４面鏡の内接円半径は８ｍｍである。また、Ｄ＝６．７ｍｍである。

図２に戻り、各第１走査レンズ及び各第２走査レンズの各面（入射面、射出面）は次の（１）式及び次の（２）式で表現される非球面である。ここで、ＸはＸ軸方向の座標、ＹはＹ軸方向の座標を示す。また、入射面の中央をＹ＝０とする。Ｃ_ｍ０はＹ＝０における主走査方向の曲率を示し、曲率半径Ｒ_ｍの逆数である。ａ_００，ａ_０１，ａ_０２，・・・は主走査形状の非球面係数である。また、Ｃｓ（Ｙ）はＹに関する副走査方向の曲率、Ｒ_ｓ０は副走査方向の光軸上の曲率半径、ｂ_００，ｂ_０１，ｂ_０２，・・・は副走査方向の非球面係数である。なお、光軸は、Ｙ＝０で副走査方向における中央の点を通る軸をいう。

各走査レンズの各面（入射面、射出面）におけるＲ_ｍ、Ｒ_ｓ０及び各非球面係数の値の一例が表１に示されている。

第１走査レンズ２１８ａ及び第１走査レンズ２１８ｂは、ポリゴンミラー１０３の一側（ここでは、＋Ｘ側）に配置され、第１走査レンズ２１８ｃ及び第１走査レンズ２１８ｄは、ポリゴンミラー１０３の他側（ここでは、−Ｘ側）に配置されている。また、第１走査レンズ２１８ａと第１走査レンズ２１８ｂ、及び第１走査レンズ２１８ｃと第１走査レンズ２１８ｄは、それぞれ副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に積層されている。

ここでは、一例として、各第１走査レンズの中心（光軸上）肉厚は１３．５ｍｍであり、各第２走査レンズの中心（光軸上）肉厚は３．５ｍｍである。また、第１走査レンズの射出面とそれに対応する第２走査レンズの入射面との間の光路長は８９．７ｍｍである。さらに、第２走査レンズの射出面とそれに対応する感光体ドラムの表面との間の光路長は１４１．４ｍｍである。

ポリゴンミラー１０３で偏向された光ＬＢｋは、第１走査レンズ２１８ａ、折り返しミラー２２４ａ、第２走査レンズ２２０ａ、及び折返しミラー２２７ａを介して、感光体ドラム３０ａ上にスポット状に結像する。この光スポットは、ポリゴンミラー１０３の回転に伴って感光体ドラム３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム３０ａ上を走査する。

ポリゴンミラー１０３で偏向された光ＬＢｃは、第１走査レンズ２１８ｂ、折り返しミラー２２４ｂ、第２走査レンズ２２０ｂ、及び折返しミラー２２７ｂを介して、感光体ドラム３０ｂ上にスポット状に結像する。この光スポットは、ポリゴンミラー１０３の回転に伴って感光体ドラム３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム３０ｂ上を走査する。

ポリゴンミラー１０３で偏向された光ＬＢｍは、第１走査レンズ２１８ｃ、折り返しミラー２２４ｃ、第２走査レンズ２２０ｃ、及び折返しミラー２２７ｃを介して、感光体ドラム３０ｃ上にスポット状に結像する。この光スポットは、ポリゴンミラー１０３の回転に伴って感光体ドラム３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム３０ｃ上を走査する。

ポリゴンミラー１０３で偏向された光ＬＢｙは、第１走査レンズ２１８ｄ、折り返しミラー２２４ｄ、第２走査レンズ２２０ｄ、及び折返しミラー２２７ｄを介して、感光体ドラム３０ｄ上にスポット状に結像する。この光スポットは、ポリゴンミラー１０３の回転に伴って感光体ドラム３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム３０ｄ上を走査する。

なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー１０３から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに等しくなるとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。

ポリゴンミラー１０３と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。すなわち、光走査装置１００は、光ＬＢｋに対応した走査光学系、光ＬＢｃに対応した走査光学系、光ＬＢｙに対応した走査光学系、及び光ＬＢｍに対応した走査光学系を有している。

ここでは、一例として、各走査光学系の主走査方向に対応する方向（ここでは、Ｙ軸方向）における焦点距離は２３７．８ｍｍであり、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）における焦点距離は７１．４ｍｍである。また、各走査光学系の副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）の横倍率は−０．９７倍である。

また、ここでは、一例として、光走査装置１００の光学系全体の副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）の横倍率は１．１４倍である。そして、各感光体ドラムにおける有効走査領域の長さ（主走査方向の書込み幅）は３２３ｍｍである。また、各感光体ドラム表面での所望のビームスポット径は、主走査方向で５５μｍ、副走査方向で５５μｍである。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１００によると、光源ユニット１０４Ｋ（第１の光源ユニット）及び光源ユニット１０４Ｃ（第２の光源ユニット）は、それぞれを副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、光源ユニット１０４Ｋからの光束の射出方向と光源ユニット１０４Ｃからの光束の射出方向とが互いに異なり、各射出方向のなす角度が、９０度より小さい角度θとなるように配置されている。そして、光源ユニット１０４Ｋからの光束と光源ユニット１０４Ｃからの光束は、角度θを維持したまま偏向反射面に入射する。この場合は、２つの光源ユニットのうちの一方の光源ユニットからの光束を折り曲げるための反射ミラーは不要である。

また、光源ユニット１０４Ｙ及び光源ユニット１０４Ｍは、それぞれを副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、光源ユニット１０４Ｙからの光束の射出方向と光源ユニット１０４Ｍからの光束の射出方向とが互いに異なり、各射出方向のなす角度が、９０度より小さい角度θとなるように配置されている。そして、光源ユニット１０４Ｙからの光束と光源ユニット１０４Ｍからの光束は、角度θを維持したまま偏向反射面に入射する。この場合は、２つの光源ユニットのうちの一方の光源ユニットからの光束を折り曲げるための反射ミラーは不要である。

従って、従来に比べて、部品点数の減少、組立工程及び調整工程の簡素化を図ることができる。そして、その結果、低コスト化及び小型化を図ることができる。

また、反射ミラーが不要なため、反射ミラーの誤差に起因する走査光束の像面湾曲や位置ずれが発生するおそれはない。従って、高い走査精度を維持することができる。

すなわち、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことが可能となる。

また、回路基板２０２Ｋにおけるパッケージ２０３Ｋに近い端部と、回路基板２０２Ｃにおけるパッケージ２０３Ｃに近い端部とが、互いに近接するように配置されている。これにより、更なる小型化を図ることができる。

また、回路基板２０２Ｙにおけるパッケージ２０３Ｙに近い端部と、回路基板２０２Ｍにおけるパッケージ２０３Ｍに近い端部とが、互いに近接するように配置されている。これにより、更なる小型化を図ることができる。

また、本実施形態に係るプリンタ１０によると、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うことができる光走査装置１００を備えているため、結果として、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

なお、上記実施形態では、光源ユニット１０４Ｋからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｋの光路長と、光源ユニット１０４Ｃからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｃの光路長とが等しい場合について説明したが、これに限らず、一例として図１２に示されるように、光源ユニット１０４Ｋからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｋの光路長と、光源ユニット１０４Ｃからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｃの光路長とが異なっても良い。これにより、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときに、パッケージ２０３Ｋとパッケージ２０３Ｃとの間隔を更に小さくすることができる。そして、この場合には、一例として図１３に示されるように、ポリゴンミラー１０３の偏向反射面に入射する光ＬＢｋの入射角と光ＬＢｃの入射角との差が上記実施形態よりも小さくなる。

同様に、光源ユニット１０４Ｙからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｙの光路長と、光源ユニット１０４Ｍからポリゴンミラー１０３に至る光ＬＢｍの光路長とが異なっても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてタンデム方式のカラープリンタ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い。例えば、プリンタ以外の画像形成装置（複写機、ファクシミリ、これらが集約された複合機）であっても、光走査装置１００を備えた画像形成装置であれば、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することが可能となる。

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。

また、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、画像形成装置が複数の感光体ドラムを有していれば良い。この場合には、光走査装置は、感光体ドラムの数に応じた光源ユニットを備えることとなる。そして、少なくとも２つの光源ユニットが、前記光源ユニット１０４Ｋと前記光源ユニット１０４Ｃの関係と同様な関係を有していれば良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置が１つの光走査装置を備える場合について説明したが、これに限らず、例えば、ブラック及びシアン用の光走査装置と、マゼンタ及びイエロー用の光走査装置とを備えていても良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、部品点数の増加及び大型化を招くことなく、複数の光束による走査を精度良く行うのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略構成を示す図である。 図１における光走査装置の走査光学系を説明するための図である。 図１における光走査装置の偏向器前光学系を説明するための図（その１）である。 図１における光走査装置の偏向器前光学系を説明するための図（その２）である。 副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときの、光源ユニット１０４Ｋと光源ユニット１０４Ｃの位置関係を説明するための図である。 副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関するパッケージ２０３Ｋとパッケージ２０３Ｃの位置関係を説明するための図である。 副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときの、光源ユニット１０４Ｙと光源ユニット１０４Ｍの位置関係を説明するための図である。 副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関するパッケージ２０３Ｙとパッケージ２０３Ｍの位置関係を説明するための図である。 ポリゴンミラーの偏向反射面に入射する光ＬＢｋ及び光ＬＢｃの入射角を説明するための図である。 ポリゴンミラーの偏向反射面に入射する光ＬＢｙ及び光ＬＢｍの入射角を説明するための図である。 ポリゴンミラーの２段構造を説明するための図である。 副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）からみたときの、光源ユニット１０４Ｋと光源ユニット１０４Ｃの位置関係の他の例を説明するための図である。 図１２のときに、ポリゴンミラーの偏向反射面に入射する光ＬＢｋ及び光ＬＢｃの入射角を説明するための図である。

符号の説明

１０…プリンタ（画像形成装置）、３０ａ〜３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、１００…光走査装置、１０３…ポリゴンミラー（偏向器）、１０４Ｋ…光源ユニット（第１の光源ユニット）、１０４Ｃ…光源ユニット（第２の光源ユニット）、１０４Ｙ…光源ユニット、１０４Ｍ…光源ユニット、２０１Ｋ…面発光レーザ、２０１Ｃ…面発光レーザ、２０１Ｙ…面発光レーザ、２０１Ｍ…面発光レーザ、２０２Ｋ…回路基板、２０２Ｃ…回路基板、２０２Ｙ…回路基板、２０２Ｍ…回路基板。

Claims (5)

1. 第１の被走査面及び第２の被走査面を含む複数の被走査面を光束により主走査方向に走査する光走査装置であって、
   それぞれ複数の発光部が２次元配列されている面発光レーザを有する第１及び第２の光源ユニットを含む複数の光源ユニットと；
   前記複数の光源ユニットからの光束を偏向する偏向器と；
   前記偏向器で偏向された前記複数の光源ユニットからの光束を前記複数の被走査面上にそれぞれ集光する走査光学系と；を備え、
   前記第１の光源ユニット及び前記第２の光源ユニットを副走査方向に対応する方向からみたときに、前記第１の光源ユニットからの光束の射出方向と前記第２の光源ユニットからの光束の射出方向とは互いに異なり、各射出方向のなす角度は、９０度より小さい角度θであり、
   前記第１の光源ユニットからの光束と前記第２の光源ユニットからの光束は、前記角度θを維持したまま前記偏向器に入射することを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１の光源ユニットから前記偏向器までの光路長は、前記第２の光源ユニットから前記偏向器までの光路長と異なっていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記第１及び第２の光源ユニットは、いずれも前記面発光レーザを駆動するための回路基板を有し、
   前記第１の光源ユニットでは、前記面発光レーザは、前記回路基板の端部近傍に実装され、
   前記第２の光源ユニットでは、前記面発光レーザは、前記回路基板の端部近傍に実装され、
   前記第１の光源ユニットの回路基板の前記端部と前記第２の光源ユニットの回路基板の前記端部は、互いに近接していることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 複数の像担持体と；
   前記複数の像担持体に対して画像情報が含まれる光束を走査する少なくとも１つの請求項１〜３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。
5. 前記画像情報は、多色のカラー画像情報であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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