JP2009063789A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させる。
【解決手段】カップリングレンズ１５及び線像形成レンズ１７におけるコーティング層数を、いずれも各走査レンズにおけるコーティング層数よりも多くして、カップリングレンズ１５及び線像形成レンズ１７の光透過率を、いずれも各走査レンズの光透過率よりも大きくする。このように、表面処理の対象となる面の表面積が小さいほうの光学素子のコーティング層数を多くすることにより、コスト的にも有利であり、また、むらの少ない表面処理を施すことができる。従って、結果的に、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させることが可能となる。
【選択図】図１１

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、光により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た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。

例えば、特許文献１には、変調駆動される光源と、共通の回転軸に多面の反射鏡を複数段有する偏向手段と、共通の光源からのビームを分割して偏向手段の相異なる段の反射鏡に分割されたビームを入射させる光束分割手段と、複数の被走査面と、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、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、共通の光源手段から分割したビームが相異なる被走査面を走査するようにした光走査装置が開示されている。

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。

一方で、ＶＣＳＥＬは出力が１ｍＷ程度と、従来の端面発光レーザーの１０ｍＷ程度と比較して小さいため、光の有効利用が課題とされている。

そこで、例えば、特許文献２には、光ビームを出射するビーム出射手段と、複数の反射面を備えてビーム出射手段から出射された光ビームが反射して記録媒体上を走査するように該反射面を回転する回転多面鏡と、ビーム出射手段と回転多面鏡との間の光ビームの光路内に配置されると共に、回転多面鏡の１つの反射面の走査方向の幅より広い範囲にわたって回転多面鏡に光ビームが照射されるように、ビーム出射手段から出射された光ビームを拡大するビーム拡大手段と、ビーム出射手段と回転多面鏡との間の光ビームの光路内であって、回転多面鏡と記録媒体との間の光ビームの光路内に配置されると共に、回転多面鏡の反射面で反射された光ビームが記録媒体上を等速に走査可能にする第１走査レンズを備え、第１走査レンズ表面に、回転多面鏡の反射面で反射された光ビームが記録媒体上を走査する領域外であって、第１走査レンズのビーム出射手段から回転多面鏡への光ビームの光路が通過する領域に、記録媒体上の走査方向での光量分布が略均一となるように光ビームの通過強度を加減する表面処理を施した光走査装置が開示されている。

特開２００６−２８４８２２号公報 特開２００１−２９００９３号公報

しかしながら、特許文献２に開示されている光走査装置では、走査レンズの表面の特定位置にコーティングを施す必要があり、走査レンズの表面に均一にコーティングする場合と比較して、生産工程及び検査工程が煩雑となり、高コスト化を招くという不都合があった。

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、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させる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、高コスト化を招くことなく、高速で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、光により被走査面を走査する光走査装置であって、面発光レーザを含む光源と；前記光源からの光の光路上に配置され、少なくとも１つの透過光学素子を含む偏向器前光学系と；前記偏向器前光学系を介した光を偏向する偏向反射面を有する偏向器と；少なくとも１つの透過光学素子を含み、前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、前記偏向器前光学系の少なくとも１つの透過光学素子は、前記走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子よりも光透過率が高くなるように表面処理が施されていることを特徴とする光走査装置である。

これによれば、偏向器前光学系の少なくとも１つの透過光学素子は、走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子よりも光透過率が高くなるように表面処理が施されている。この場合、偏向器前光学系の少なくとも１つの透過光学素子は、走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子よりも大きさが小さく、表面処理の対象となる面の表面積も小さい。そこで、コスト的に有利で、また、むらの少ない表面処理を施すことができる。従って、結果的に、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させることが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、少なくとも１つの像担持体と；前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光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、高コスト化を招くことなく、高速で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画像形成装置としてのレーザプリンタ１０００の概略構成が示されている。

このレーザプリンタ１０００は、光走査装置１０１０、感光体ドラム１０３０、帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４、クリーニングブレード１０３５、トナーカートリッジ１０３６、給紙コロ１０３７、給紙トレイ１０３８、レジストローラ対１０３９、定着ローラ１０４１、排紙ローラ１０４２、排紙トレイ１０４３、通信制御装置１０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置１０６０などを備えている。なお、これらは、プリンタ筐体１０４４の中の所定位置に収容されている。

通信制御装置１０５０は、ネットワークなどを介した外部機器との双方向の通信を制御する。

感光体ドラム１０３０は、円柱状の部材であり、その表面には感光層が形成されている。すなわち、感光体ドラム１０３０の表面が被走査面である。そして、感光体ドラム１０３０は、図１における矢印方向に回転するようになっている。

帯電チャージャ１０３１、現像ローラ１０３２、転写チャージャ１０３３、除電ユニット１０３４及びクリーニングブレード１０３５は、それぞれ感光体ドラム１０３０の表面近傍に配置されている。そして、感光体ドラム１０３０の回転方向に沿って、帯電チャージャ１０３１→現像ローラ１０３２→転写チャージャ１０３３→除電ユニット１０３４→クリーニングブレード１０３５の順に配置されている。

帯電チャージャ１０３１は、感光体ドラム１０３０の表面を均一に帯電させる。

光走査装置１０１０は、帯電チャージャ１０３１で帯電された感光体ドラム１０３０の表面に、上位装置（例えばパソコン）からの画像情報に基づいて変調された光束を照射する。これにより、感光体ドラム１０３０の表面では、画像情報に対応した潜像が感光体ドラム１０３０の表面に形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って現像ローラ１０３２の方向に移動する。なお、この光走査装置１０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ１０３６にはトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ１０３２に供給される。

現像ローラ１０３２は、感光体ドラム１０３０の表面に形成された潜像にトナーカートリッジ１０３６から供給されたトナーを付着させて画像情報を顕像化させる。ここでトナーが付着した潜像（以下では、便宜上「トナー像」ともいう）は、感光体ドラム１０３０の回転に伴って転写チャージャ１０３３の方向に移動する。

給紙トレイ１０３８には記録紙１０４０が格納されている。この給紙トレイ１０３８の近傍には給紙コロ１０３７が配置されており、該給紙コロ１０３７は、記録紙１０４０を給紙トレイ１０３８から１枚づつ取り出し、レジストローラ対１０３９に搬送する。該レジストローラ対１０３９は、給紙コロ１０３７によって取り出された記録紙１０４０を一旦保持するとともに、該記録紙１０４０を感光体ドラム１０３０の回転に合わせて感光体ドラム１０３０と転写チャージャ１０３３との間隙に向けて送り出す。

転写チャージャ１０３３には、感光体ドラム１０３０の表面上のトナーを電気的に記録紙１０４０に引きつけるために、トナーとは逆極性の電圧が印加されている。この電圧により、感光体ドラム１０３０の表面のトナー像が記録紙１０４０に転写される。ここで転写された記録紙１０４０は、定着ローラ１０４１に送られる。

この定着ローラ１０４１では、熱と圧力とが記録紙１０４０に加えられ、これによってトナーが記録紙１０４０上に定着される。ここで定着された記録紙１０４０は、排紙ローラ１０４２を介して排紙トレイ１０４３に送られ、排紙トレイ１０４３上に順次スタックされる。

除電ユニット１０３４は、感光体ドラム１０３０の表面を除電する。

クリーニングブレード１０３５は、感光体ドラム１０３０の表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。なお、除去された残留トナーは、再度利用されるようになっている。残留トナーが除去された感光体ドラム１０３０の表面は、再度帯電チャージャ１０３１の位置に戻る。

次に、前記光走査装置１０１０の構成について説明する。

この光走査装置１０１０は、図２に示されるように、光源１４、カップリングレンズ１５、開口板１６、線像形成レンズ１７、ポリゴンミラー１３、偏向器側走査レンズ１１ａ、像面側走査レンズ１１ｂ、３つの折り曲げミラー（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）、及び走査制御装置（図示省略）などを備えている。そして、これらは、ハウジング２１の中の所定位置に組み付けられている。

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１０３０の長手方向に沿った方向をＹ軸方向、各走査レンズ（１１ａ、１１ｂ）の光軸に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

光源１４は、一例として図３に示されるように、４０個の発光部が１つの基板上に形成された２次元アレイ１００を有している。

なお、図３におけるＭ方向は、主走査方向に対応する方向であり、Ｓ方向は副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）である。また、Ｔ方向はＭ方向からＳ方向に向かって傾斜角α（０°＜α＜９０°）をなす方向である。

この２次元アレイ１００は、Ｔ方向に沿って１０個の発光部が等間隔に配置された発光部列を４列有している。そして、これら４列の発光部列は、Ｓ方向に等間隔に配置されている。すなわち、４０個の発光部は、２次元配列されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいうものとする。

また、各発光部は、発振波長が７８０ｎｍ帯のＶＣＳＥＬである。各発光部から射出される光束の発散角は、Ｍ方向、Ｓ方向共に７±１度である。そして、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２に戻り、カップリングレンズ１５は、光源１４から射出された光束を略平行光とする。このカップリングレンズ１５の焦点距離は４７．７ｍｍである。また、このカップリングレンズ１５の入射面及び射出面は、ＡＲコーティングとして、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計７層、均一にコーティングされており、光透過率は９９．２％である。

開口板１６は、一例として、主走査方向に対応する方向の幅が５．４４ｍｍ、副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）の幅が２．１ｍｍの矩形形状あるいは楕円形状の開口部を有し、カップリングレンズ１５を介した光束のビーム径を規定する。

線像形成レンズ１７は、開口板１６の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー１３の偏向反射面近傍に副走査方向に対応する方向（ここでは、Ｚ軸方向）に関して結像する。この線像形成レンズ１７の焦点距離は１０７．０ｍｍである。また、この線像形成レンズ１７の入射面及び射出面は、ＡＲコーティングとして、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計５層、均一にコーティングされており、光透過率は９８．１％である。

光源１４とポリゴンミラー１３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。本実施形態では、偏向器前光学系は、カップリングレンズ１５と開口板１６と線像形成レンズ１７とから構成されている。

ポリゴンミラー１３は、一例として内接円の半径が７ｍｍ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１３は、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等速回転し、線像形成レンズ１７からの光束を偏向する。なお、ポリゴンミラー１３への光束の入射角は７０°であり、偏向反射面の回転による画角は７２°である。

各偏向反射面はいずれも、誘電体多層膜のコーティングとして、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計７層、均一にコーティングされており（図４参照）、反射率は９８．５％である。コーティングの膜厚は約２５００Å（０．２５μｍ）である。なお、各偏向反射面は、銀コーティングによって反射率を向上させてもよい（図５参照）。また、銀は酸化されやすく、酸化されると、酸化による反射率の低下が考えられるため、銀の蒸着層の上にＭｇＦ２の層を酸化防止膜として形成するのが好ましい。この場合、膜厚は２０００Å（０．２μｍ）であり、反射率は、９８．５％である。

偏向器側走査レンズ１１ａは、ポリゴンミラー１３で偏向された光束の光路上に配置されている。

像面側走査レンズ１１ｂは、偏向器側走査レンズ１１ａを介した光束の光路上に配置されている。そして、この像面側走査レンズ１１ｂを介した光束が、さらに３つの折り曲げミラー（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）を介して感光体ドラム１０３０の表面に照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー１３の回転に伴って感光体ドラム１０３０の長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム１０３０上を走査する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」である。

偏向器側走査レンズ１１ａ及び像面側走査レンズ１１ｂ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に対応する方向の曲率を示し、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に対応する方向の曲率、Ｒ_ｓ０は副走査方向に対応する方向の光軸上の曲率半径、ｂ_００，ｂ_０１，ｂ_０２，・・・は副走査方向に対応する方向の非球面係数である。なお、光軸は、Ｙ＝０で副走査方向に対応する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。

表１の値を前記（１）式に代入して得られた偏向器側走査レンズ１１ａの形状が図６に示されている。また、表１の値を前記（１）式に代入して得られた像面側走査レンズ１１ｂの形状が図７に示されている。

表１の値を前記（２）式に代入して得られた偏向器側走査レンズ１１ａの入射面及び射出面におけるＣｓ（Ｙ）が図８に示されている。また、表１の値を前記（２）式に代入して得られた像面側走査レンズ１１ｂの入射面及び射出面におけるＣｓ（Ｙ）が図９に示されている。

偏向器側走査レンズ１１ａの入射面及び射出面は、ＡＲコーティングとして、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計３層、均一にコーティングされており、光透過率は９５．０％である。像面側走査レンズ１１ｂの入射面及び射出面は、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計３層、均一にコーティングされており、光透過率は９７．０％である

各折り曲げミラーの反射面は、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計５層、均一にコーティングされており、反射率は９５．０％である。

ポリゴンミラー１３と感光体ドラム１０３０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。本実施形態では、走査光学系は、偏向器側走査レンズ１１ａと像面側走査レンズ１１ｂと３つの折り曲げミラー（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）とから構成されている。

走査光学系のいわゆる副走査横倍率は、−０．９７倍である。なお、光学系全系の副走査横倍率は２．１８倍である。また、走査光学系の主走査方向に対応する方向に関する焦点距離は２３７．８ｍｍ、副走査方向に対応する方向に関する焦点距離は７１．４ｍｍである。

そして、書込の幅（主走査方向に関する有効走査領域の長さ）は、３２３ｍｍである。感光体ドラム１０３０の表面でのビームスポット径の狙いは、主走査方向で５２μｍ、副走査方向で５５μｍである。

ところで、偏向器前光学系及び走査光学系の主要な光学素子の位置関係が図１０に示されている。そして、図１０における符号ｄ１〜ｄ１１の具体的な値（単位ｍｍ）の一例が表２に示されている。

また、線像形成レンズ１７からの光束の射出方向と、ポリゴンミラー１３の偏向反射面により感光体ドラム１０３０の表面における像高０の位置（図１０における符号ｐ０の位置）へ向けて反射される光束の進行方向とのなす角（図１０におけるθ）は６０度である。

図１１には、いずれの光学素子にもコーティングがなされていない場合（ＣＡＳＥ１）と各光学素子に上記コーティングがなされている場合（ＣＡＳＥ２）の光利用効率の違いが示されている。本実施形態では、上記コーティングによって、光利用効率は、コーティングがなされていないときの約２倍になっている。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置１０１０によると、カップリングレンズ１５及び線像形成レンズ１７は、各走査レンズよりも光透過率が高くなるように表面処理が施されている。

カップリングレンズ１５及び線像形成レンズ１７は、各走査レンズよりも大きさが小さく、表面処理の対象となる面の表面積も小さい。そこで、コーティングの層数を多くしても、コスト的にも有利であり、また、むらの少ない表面処理を施すことができる。従って、結果的に、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させることが可能となる。

また、ポリゴンミラー１３は、各折り曲げミラーよりも反射率が高くなるように表面処理が施されている。ポリゴンミラー１３の各偏向反射面は、各折り曲げミラーの反射面よりも面積が小さい。そこで、コーティングの層数を多くしても、コスト的にも有利であり、また、むらの少ない表面処理を施すことができる。

なお、光学素子のどれかにコーティングを施す場合には、偏向器前光学系やポリゴンミラーなど、表面処理の対象となる面の面積が小さい光学素子に優先的にコーティングするのが好ましい。

また、本実施形態に係るレーザプリンタ１０００によると、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させることができる光走査装置１０１０を備えているため、結果として、高コスト化を招くことなく、高速で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、光透過率の向上のために、ＡＲコーティングを行う場合について説明したが、これに限らず、例えば、表面に微細構造を形成することで、光透過率を向上させてもよい。

また、上記実施形態では、２次元アレイ１００が４０個の発光部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い。

また、上記実施形態において、前記２次元アレイ１００に代えて、複数の発光部が１次元配列された面発光レーザの１次元アレイを用いても良い。また、光源１４が１つの発光部を有する面発光レーザを有しても良い。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１０００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。要するに、光走査装置１０１０を備えた画像形成装置であれば、結果として、高コスト化を招くことなく、高速で画像を形成することが可能となる。

例えば、レーザ光によって発色する媒体（例えば、用紙）に直接、レーザ光を照射する画像形成装置であっても良い。

また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。

また、多色のカラー画像を形成する画像形成装置であっても、カラー画像に対応した光走査装置を用いることにより、高コスト化を招くことなく、高速で画像を形成することが可能となる。

例えば、図１２に示されるように、複数の感光体ドラムを備えるカラープリンタ２０００であっても良い。

このカラープリンタ２０００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２０１０、４個の感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４個の帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４個の現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４個のトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、４個のクリーニングケース（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、転写ベルト２０４０、給紙トレイ２０６０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、定着ローラ２０５０、排紙トレイ２０７０、排紙ローラ２０５８、通信制御装置２０５０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０６０などを備えている。

光走査装置２０１０は、図１３に示されるように、２個の光源ユニット（２２００ａ、２２００ｂ）、２個のカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２個の光束分割プリズム（２２０２ａ、２２０２ｂ）、ポリゴンミラー２１０４、４個のシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、４個の第１走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、４個の第２走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、１２個の折り返しミラー（２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ａ、２１０９ｂ、２１０９ｃ、２１０９ｄ、２１１０ａ、２１１０ｂ、２１１０ｃ、２１１０ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電チャージャ２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、クリーニングケース２０３１ａ、シリンドリカルレンズ２２０４ａ、第１走査レンズ２１０５ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、折り返しミラー２１０８ａ、折り返しミラー２１０９ａ、折り返しミラー２１１０ａ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２０３０ｂ、帯電チャージャ２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、クリーニングケース２０３１ｂ、シリンドリカルレンズ２２０４ｂ、第１走査レンズ２１０５ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、折り返しミラー２１０８ｂ、折り返しミラー２１０９ｂ、折り返しミラー２１１０ｂ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２０３０ｃ、帯電チャージャ２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、クリーニングケース２０３１ｃ、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ、第１走査レンズ２１０５ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、折り返しミラー２１０８ｃ、折り返しミラー２１０９ｃ、折り返しミラー２１１０ｃ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２０３０ｄ、帯電チャージャ２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、クリーニングケース２０３１ｄ、シリンドリカルレンズ２２０４ｄ、第１走査レンズ２１０５ｄ、第２走査レンズ２１０７ｄ、折り返しミラー２１０８ｄ、折り返しミラー２１０９ｄ、折り返しミラー２１１０ｄ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。

各光源ユニットは、前記２次元アレイ１００を有している。

各カップリングレンズの入射面及び射出面は、上記カップリングレンズ１５の入射面及び射出面と同様なコーティングが施されている。

各光束分割プリズムは、図１４に示されるように、入射光の半分を透過させ、残りを反射するハーフミラー面と、該ハーフミラー面で反射された光の光路上にハーフミラー面に平行に配置されたミラー面とを有している。すなわち、各光束分割プリズムは、入射光を互いに平行な２つの光に分割する。

また、各光束分割プリズムの入射面及び射出面はいずれも、ＳｉＯ_２の層とＴｉＯ_２の層が交互に合計７層、均一にコーティングされている。そして、分割後の２つの光の各光量は、いずれも分割前の光量を１とすると、０．４７４である。

各シリンドリカルレンズの入射面及び射出面は、上記線像形成レンズ１７の入射面及び射出面と同様なコーティングが施されている。

ポリゴンミラー２１０４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。ポリゴンミラー２１０４の各偏向反射面はいずれも、上記ポリゴンミラー１３の各偏向反射面と同様なコーティングが施されている。

各第１走査レンズの入射面及び射出面は、上記偏向器側走査レンズ１１ａの入射面及び射出面と同様なコーティングが施されている。

各第２走査レンズの入射面及び射出面は、上記像面側走査レンズ１１ｂの入射面及び射出面と同様なコーティングが施されている。

各折り返しミラーの反射面は、上記折り曲げミラー１８ａの反射面と同様なコーティングが施されている。

光源ユニット２２００ａから射出された光束は、光束分割プリズム２２０２ａでＫステーション用の光束とＣステーション用の光束とに分割される（図１３参照）。また、光源ユニット２２００ｂから射出された光束は、光束分割プリズム２２０２ｂでＭステーション用の光束とＹステーション用の光束とに分割される。

Ｋステーション用の光束は、シリンドリカルレンズ２２０４ａを介してポリゴンミラー２１０４の上段で偏向された後、第１走査レンズ２１０５ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、折り返しミラー２１０８ａ、折り返しミラー２１０９ａ、及び折り返しミラー２１１０ａを介して感光体ドラム２０３０ａの表面に集光される（図１３参照）。

Ｃステーション用の光束は、シリンドリカルレンズ２２０４ｂを介してポリゴンミラー２１０４の下段で偏向された後、第１走査レンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０８ｂ、折り返しミラー２１０９ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、及び折り返しミラー２１１０ｂを介して感光体ドラム２０３０ｂの表面に集光される（図１３参照）。

Ｍステーション用の光束は、シリンドリカルレンズ２２０４ｃを介してポリゴンミラー２１０４の下段で偏向された後、第１走査レンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０８ｃ、折り返しミラー２１０９ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、及び折り返しミラー２１１０ｃを介して感光体ドラム２０３０ｃの表面に集光される。

Ｙステーション用の光束は、シリンドリカルレンズ２２０４ｄを介してポリゴンミラー２１０４の上段で偏向された後、第１走査レンズ２１０５ｄ、第２走査レンズ２１０７ｄ、折り返しミラー２１０８ｄ、折り返しミラー２１０９ｄ、及び折り返しミラー２１１０ｄを介して感光体ドラム２０３０ｄの表面に集光される。

図１５には、カラープリンタ２０００において、いずれの光学素子にもコーティングがなされていない場合（ＣＡＳＥ３）と各光学素子に上記コーティングがなされている場合（ＣＡＳＥ４）の光利用効率の違いが示されている。本実施形態では、上記コーティングによって、光利用効率は、コーティングがなされていないときの約２倍になっている。また、図１６に示されるように、光源ユニットからの光束を２分割しても、所望の最大走査速度及び印刷速度を維持することができる。

なお、このカラープリンタ２０００において、光走査装置を１色毎に設けても良いし、２色毎に設けても良い。

また、このカラープリンタ２０００において、前記光束分割プリズムは、偏向器前光学系及び走査光学系のいずれかに配置されていれば良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、光利用効率を向上させるのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高コスト化を招くことなく、高速で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レーザプリンタの概略構成を説明するための図である。 図１における光走査装置を示す概略図である。 図２における光源に含まれるＶＣＳＥＬの２次元アレイを説明するための図である。 偏向反射面に施されている誘電体多層膜のコーティングを説明するための図である。 偏向反射面における銀コーティングを説明するための図である。 図２における偏向器側走査レンズ１１ａの形状を説明するための図である。 図２における像面側走査レンズ１１ｂの形状を説明するための図である。 図２における偏向器側走査レンズ１１ａの副走査方向の曲率を説明するための図である。 図２における像面側走査レンズ１１ｂの副走査方向の曲率を説明するための図である。 図２の光走査装置における主要な光学素子の位置関係を説明するための図である。 コーティングの効果を説明するための図である。 タンデムカラー機の概略構成を示す図である。 図１２における光走査装置の一部を示す斜視図である。 光束分割プリズムを説明するための図である。 コーティングの効果を説明するための図（その１）である。 コーティングの効果を説明するための図（その２）である。

符号の説明

１１ａ…偏向器側走査レンズ（走査光学系の一部）、１１ｂ…像面側走査レンズ（走査光学系の一部）、１３…ポリゴンミラー（偏向器）、１４…光源、１５…カップリングレンズ（偏向器前光学系の一部）、１７…シリンドリカルレンズ（偏向器前光学系の一部）、１００…２次元アレイ（面発光レーザ）、１０００…レーザプリンタ（画像形成装置）、１０１０…光走査装置、１０３０…感光体ドラム（像担持体）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…第１走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０７ａ〜２１０７ｄ…第２走査レンズ（偏向器前光学系の一部）、２１０８ａ〜２１０８ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１０９ａ〜２１０９ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２２０１ａ〜２２０１ｄ…カップリングレンズ（偏向器前光学系の一部）、２２０２ａ…光束分割プリズム（光分割素子）、２２０２ｂ…光束分割プリズム（光分割素子）、２２０４ａ〜２２０４ｄ…シリンドリカルレンズ（偏向器前光学系の一部）。

Claims (8)

1. 光により被走査面を走査する光走査装置であって、
   面発光レーザを含む光源と；
   前記光源からの光の光路上に配置され、少なくとも１つの透過光学素子を含む偏向器前光学系と；
   前記偏向器前光学系を介した光を偏向する偏向反射面を有する偏向器と；
   少なくとも１つの透過光学素子を含み、前記偏向器で偏向された光を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、
   前記偏向器前光学系の少なくとも１つの透過光学素子は、前記走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子よりも光透過率が高くなるように表面処理が施されていることを特徴とする光走査装置。
2. 前記表面処理は、反射防止多層膜のコーティングであり、
   前記走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子にも反射防止多層膜のコーティングが施されており、
   前記偏向器前光学系の少なくとも１つの透過光学素子にコーティングされている前記反射防止多層膜の層数は、前記走査光学系の少なくとも１つの透過光学素子にコーティングされている前記反射防止多層膜の層数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記走査光学系は、少なくとも１つの反射光学素子を含み、
   前記偏向反射面は、前記走査光学系の少なくとも１つの反射光学素子よりも反射率が高くなるように表面処理が施されてい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. 前記偏向反射面に施されている表面処理は、多層膜のコーティングであり、そのうちの１層は銀の蒸着層を含むことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記偏向反射面に施されている表面処理は、誘電体多層膜のコーティングであり、
   前記走査光学系の少なくとも１つの反射光学素子にも誘電体多層膜のコーティングが施されており、
   前記偏向反射面にコーティングされている前記誘電体多層膜の層数は、前記走査光学系の少なくとも１つの反射光学素子にコーティングされる前記誘電体多層膜の層数よりも多いことを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
6. 前記偏向器前光学系及び前記走査光学系の一方は、入射光を複数の光に分割する光分割素子を更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 少なくとも１つの像担持体と；
   前記少なくとも１つの像担持体に対して画像情報が含まれる光を走査する少なくとも１つの請求項１〜６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。
8. 前記画像情報は、多色の画像情報であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。