JP2010061114A - 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、薄型化を図ることができる光走査装置を提供する。
【解決手段】 ｆθレンズ１５ａを介したＰ偏光は、偏光ビームスプリッタ１６ａを透過し、１／４波長板１７ａと反射ミラー１８ａとによってＳ偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１６ａに再度入射し、偏光ビームスプリッタ１６ａで−Ｚ方向に反射される。そして、ポリゴンミラー１４_１からｆθレンズ１５ａに向かう光束の光路と、ｆθレンズ１５ａから偏光ビームスプリッタ１６ａに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタ１６ａから１／４波長板１７ａに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ａから反射ミラー１８ａに向かう光束の光路と、反射ミラー１８ａから１／４波長板１７ａに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ａから偏光ビームスプリッタ１６ａに向かう光束の光路は、同一の面内に存在している。
【選択図】図４

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。

電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この場合、画像形成装置は光走査装置を備え、感光性を有するドラムの軸方向に偏向器（例えば、ポリゴンミラー）を用いてレーザ光を走査しつつ、ドラムを回転させ潜像を形成する方法が一般的である。

例えば、特許文献１には、２つ光ビームを重ね合わせ、各光ビームの偏光方向を９０°異ならせて出射する光出射手段と、光出射手段から出射された光ビームを偏向走査する偏向走査手段と、偏向走査手段により偏向走査された光ビームを結像する結像手段と、重ね合わされた光ビームを反射及び透過させて分離し、反射された光ビームを第１の感光体に照射する偏光分離手段と、偏光分離手段を透過した光ビームを第２の感光体に照射する偏向手段と、を備えた多色画像形成装置の光走査装置が開示されている。

また、特許文献２には、４つの半導体レーザと２つの回転多面鏡と４組の走査レンズとを有する走査光学装置、及び４つの感光体を有するカラー画像形成装置が開示されている。

また、特許文献３には、光源からの光束を偏向手段により偏向させた後、ビーム偏向面に対して傾けたハーフミラーを透過させて反射結像素子に入射せしめ、反射結像素子による反射光束をハーフミラーにより反射させ、反射結像素子の結像作用により被走査面上に光スポットとして集光させて光走査を行なう光走査装置が開示されている。

ところで、近年、画像形成装置の薄型化に対する要求が高くなっている。しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置では、偏向走査手段における偏向面と各感光体における照射位置が含まれる面とが平行でないため、該光走査装置を備えた画像形成装置が大きくなるという不都合があった。

また、特許文献２に開示されているカラー画像形成装置では、主走査の長さに応じた光路長を確保するため、回転多面鏡から感光体までの距離がある程度必要であり、走査光学装置と感光体との間隔が広くなるという不都合があった。なお、走査光学装置と感光体との間隔を狭くするために、複数の折り返しミラーを使用することが考えられるが、この場合には、走査光学装置が厚さ方向に大きくなるという不都合があった。

また、特許文献３に開示されている光走査装置では、ハーフミラーの透過及び反射の際に光強度が減少し、被走査面に照射される光の強度が１／４に減衰するため、高出力の光源が必要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、薄型化を図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、薄型化を図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、光束により被走査面を走査する光走査装置であって、光源ユニットと；前記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光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、前記走査光学系は、偏光分離素子と反射型光学素子と変換光学系とを含み、前記偏光分離素子は、前記偏向器からの第１の偏光状態の光束を透過させ、前記変換光学系は、前記偏光分離素子を透過した前記第１の偏光状態の光束の光路上に配置され、前記偏光分離素子を透過した前記第１の偏光状態の光束の偏光状態を第２の偏光状態に変換し、前記反射型光学素子は、前記変換光学系で変換された前記第２の偏光状態の光束が入射され、該光束の偏光状態を前記第２の偏光状態から第３の偏光状態に変換して、前記変換光学系に向けて反射し、前記変換光学系は、前記反射型光学素子にて反射された前記第３の偏光状態の光束を第４の状態に変換して、前記偏光分離素子に向けて射出し、前記偏光分離素子は、前記変換光学系からの前記第４の偏光状態の光束の光路を前記被走査面に向かう方向に折り返すことを特徴とする光走査装置である。

これによれば、高コスト化を招くことなく、従来よりも薄型化を図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つの像担持体を画像情報が含まれる光束により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、本発明の光走査装置を備えているため、高コスト化を招くことなく、薄型化を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 光走査装置を説明するための図（その１）である。 光走査装置を説明するための図（その２）である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、それぞれ第１光走査ユニットを説明するための図である。 レーザアレイを説明するための図である。 偏光ビームスプリッタと１／４波長板と反射ミラーの機能を説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ第２光走査ユニットを説明するための図である。 １／４波長板と反射ミラーの一体化を説明するための図である。 偏向角及び入射角を説明するための図である。 入射角とＰ偏光及びＳ偏光の光強度との関係を説明するための図である。 シェーディングを説明するための図（その１）である。 シェーディングを説明するための図（その２）である。 シェーディングの補正を説明するための図（その１）である。 シェーディングの補正を説明するための図（その２）である。 １／４波長板及び反射ミラーの変形例を説明するための図である。 １／４波長板の変形例を説明するための図である。 １／４波長板と偏光ビームスプリッタの一体化を説明するための図である。 走査光学系の変形例１を説明するための図である。 走査光学系の変形例２を説明するための図である。 走査光学系の変形例３を説明するための図である。 走査光学系の変形例４を説明するための図である。 変形例４の走査光学系における走査レンズの各面（Ａ面、Ｂ面）の形状を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

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つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電チャージャ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

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、及びクリーニングユニット２０３１ａ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、及びクリーニングユニット２０３１ｂ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、及びクリーニングユニット２０３１ｃ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、及びクリーニングユニット２０３１ｄ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、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。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。また、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。

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２０１０は、上位装置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する。そして、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２０１０の構成については後述する。

トナーカートリッジ２０３４ａ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２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂ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２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃ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２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄ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２０３３ｄ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２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０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２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０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２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０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２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。

各クリーニングユニットは、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に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

この光走査装置２０１０は、一例として図２及び図３に示されるように、２つの光走査ユニット（第１光走査ユニット２０１０_１、第２光走査ユニット２０１０_２）及びそれらを制御する不図示の走査制御装置を有している。第１光走査ユニット２０１０_１は、感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｂの表面を光走査する。一方、第２光走査ユニット２０１０_２は、感光体ドラム２０３０ｃ及び感光体ドラム２０３０ｄの表面を光走査する。各光走査ユニットは、同様な構成を有している。なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。

第１光走査ユニット２０１０_１は、一例として図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、２つの光源（１０ａ、１０ｂ）、２つのコリメートレンズ（１１ａ、１１ｂ）、２つのシリンドリカルレンズ（１２ａ、１２ｂ）、ポリゴンミラー１４_１、２つのｆθレンズ（１５ａ、１５ｂ）、２つの偏光ビームスプリッタ（１６ａ、１６ｂ）、２つの１／４波長板（１７ａ、１７ｂ）、２つの反射ミラー（１８ａ、１８ｂ）、及び２つのアナモフィックレンズ（１９ａ、１９ｂ）を有している。

各光源は、一例として図５に示されるように、主走査対応方向と副走査対応方向が含まれる平面上において、４０個の発光部が２次元的に配列されて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。

各発光部は、７８０ｎｍ帯の垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、２次元アレイ１００は、４０個の発光部を有する面発光レーザアレイである。

ここでは、各発光部から射出される光束はＰ偏光であるものとする。ここでいうＰ偏光とは、副走査対応方向（図４のＺ軸方向）に偏光振動面を持つ偏光のことである。

図４（Ａ）に戻り、コリメートレンズ１１ａは、光源１０ａからの光束を略平行光とする。そして、シリンドリカルレンズ１２ａは、コリメートレンズ１１ａを介した光束を、ポリゴンミラー１４_１の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

コリメートレンズ１１ａとシリンドリカルレンズ１２ａからなる光学系は、光源１０ａからの光束をポリゴンミラー１４_１に導くための偏光器前光学系である。この偏光器前光学系は、「Ｋステーション」の偏光器前光学系である。

コリメートレンズ１１ｂは、光源１０ｂからの光束を略平行光とする。そして、シリンドリカルレンズ１２ｂは、コリメートレンズ１１ｂを介した光束を、ポリゴンミラー１４_１の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

コリメートレンズ１１ｂとシリンドリカルレンズ１２ｂからなる光学系は、光源１０ｂからの光束をポリゴンミラー１４_１に導くための偏光器前光学系である。この偏光器前光学系は、「Ｃステーション」の偏光器前光学系である。

ポリゴンミラー１４_１は、一例として６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１４_１は、Ｚ軸方向に平行な軸の周りに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光束をＸＹ平面に平行な面内で等角速度的に偏向する。ここでは、シリンドリカルレンズ１２ａからの光束はポリゴンミラー１４_１の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ１２ｂからの光束はポリゴンミラー１４_１の＋Ｘ側に偏向される。なお、ポリゴンミラー１４_１の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面は「偏向面」とも呼ばれている（特開平１１−２０２２５２参照）。

ｆθレンズ１５ａは、ポリゴンミラー１４_１の−Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４_１で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ａからの光束の光路上に配置されている。

偏光ビームスプリッタ１６ａは、ｆθレンズ１５ａの−Ｘ側であって、ｆθレンズ１５ａを介した光束の光路上に配置されている。この偏光ビームスプリッタ１６ａは、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を−Ｚ方向に反射する偏光分離膜を有している。ここでは、ｆθレンズ１５ａを介した光束は、Ｐ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ａを透過する（図６参照）。

１／４波長板１７ａは、偏光ビームスプリッタ１６ａの−Ｘ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ａを透過した光束の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。そこで、偏光ビームスプリッタ１６ａを透過した光束は、円偏光となって−Ｘ方向に出力される。

反射ミラー１８ａは、１／４波長板１７ａの−Ｘ側に配置された平面ミラーであり、１／４波長板１７ａを介した光束を＋Ｘ方向に反射する。そこで、反射ミラー１８ａで反射した光束は、再度１／４波長板１７ａに入射する。なお、反射ミラー１８ａから１／４波長板１７ａに向かう光束は、１／４波長板１７ａから反射ミラー１８ａに向かう光束に対して反対回りの円偏光である。

１／４波長板１７ａに再度入射した光束は、１／４波長の光学的位相差が付与され、Ｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１６ａに入射する。

ここでは、ポリゴンミラー１４_１から偏光ビームスプリッタ１６ａに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタ１６ａから１／４波長板１７ａに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ａから反射ミラー１８ａに向かう光束の光路と、反射ミラー１８ａから１／４波長板１７ａに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ａから偏光ビームスプリッタ１６ａに向かう光束の光路は、同じ面内に存在している。

偏光ビームスプリッタ１６ａに入射した１／４波長板１７ａからの光束は、Ｓ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ａで−Ｚ方向に反射される（図６参照）。

アナモフィックレンズ１９ａは、偏光ビームスプリッタ１６ａの−Ｚ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ａで−Ｚ方向に反射された光束の光路上に配置されている。そして、このアナモフィックレンズ１９ａを介した光束が感光体ドラム２０３０ａ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１４_１の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。

ｆθレンズ１５ａと偏光ビームスプリッタ１６ａと１／４波長板１７ａと反射ミラー１８ａとアナモフィックレンズ１９ａからなる光学系は、ポリゴンミラー１４_１で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ａからの光束を感光体ドラム２０３０ａの表面に集光するための走査光学系である。この走査光学系は、「Ｋステーション」の走査光学系である。

一方、ｆθレンズ１５ｂは、ポリゴンミラー１４_１の＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４_１で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｂからの光束の光路上に配置されている。

偏光ビームスプリッタ１６ｂは、ｆθレンズ１５ｂの＋Ｘ側であって、ｆθレンズ１５ｂを介した光束の光路上に配置されている。この偏光ビームスプリッタ１６ｂは、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を−Ｚ方向に反射する偏光分離膜を有している。ここでは、ｆθレンズ１５ｂを介した光束は、Ｐ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ｂを透過する。

１／４波長板１７ｂは、偏光ビームスプリッタ１６ｂの＋Ｘ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｂを透過した光束の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。そこで、偏光ビームスプリッタ１６ｂを透過した光束は、円偏光となって＋Ｘ方向に出力される。

反射ミラー１８ｂは、１／４波長板１７ｂの＋Ｘ側に配置された平面ミラーであり、１／４波長板１７ｂを介した光束を−Ｘ方向に反射する。そこで、反射ミラー１８ｂで反射した光束は、再度１／４波長板１７ｂに入射する。なお、反射ミラー１８ｂから１／４波長板１７ｂに向かう光束は、１／４波長板１７ｂから反射ミラー１８ｂに向かう光束に対して反対回りの円偏光である。

１／４波長板１７ｂに再度入射した光束は、１／４波長の光学的位相差が付与され、Ｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１６ｂに入射する。

ここでは、ポリゴンミラー１４_１から偏光ビームスプリッタ１６ｂに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタ１６ｂから１／４波長板１７ｂに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｂから反射ミラー１８ｂに向かう光束の光路と、反射ミラー１８ｂから１／４波長板１７ｂに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｂから偏光ビームスプリッタ１６ｂに向かう光束の光路は、同じ面内に存在している。

偏光ビームスプリッタ１６ｂに入射した１／４波長板１７ｂからの光束は、Ｓ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ｂで−Ｚ方向に反射される。

アナモフィックレンズ１９ｂは、偏光ビームスプリッタ１６ｂの−Ｚ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｂで−Ｚ方向に反射された光束の光路上に配置されている。そして、このアナモフィックレンズ１９ｂを介した光束が感光体ドラム２０３０ｂ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１４_１の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。

ｆθレンズ１５ｂと偏光ビームスプリッタ１６ｂと１／４波長板１７ｂと反射ミラー１８ｂとアナモフィックレンズ１９ｂからなる光学系は、ポリゴンミラー１４_１で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｂからの光束を感光体ドラム２０３０ｂの表面に集光するための走査光学系である。この走査光学系は、「Ｃステーション」の走査光学系である。

第２光走査ユニット２０１０_２は、一例として図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、２つの光源（１０ｃ、１０ｄ）、２つのコリメートレンズ（１１ｃ、１１ｄ）、２つのシリンドリカルレンズ（１２ｃ、１２ｄ）、ポリゴンミラー１４_２、２つのｆθレンズ（１５ｃ、１５ｄ）、２つの偏光ビームスプリッタ（１６ｃ、１６ｄ）、２つの１／４波長板（１７ｃ、１７ｄ）、２つの反射ミラー（１８ｃ、１８ｄ）、及び２つのアナモフィックレンズ（１９ｃ、１９ｄ）を有している。

光源１０ｃ及び光源１０ｄは、いずれも上記光源１０ａと同様な光源であり、Ｐ偏光を出力する。

コリメートレンズ１１ｃは、光源１０ｃからの光束を略平行光とする。そして、シリンドリカルレンズ１２ｃは、コリメートレンズ１１ｃを介した光束を、ポリゴンミラー１４_２の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

コリメートレンズ１１ｃとシリンドリカルレンズ１２ｃからなる光学系は、光源１０ｃからの光束をポリゴンミラー１４_２に導くための偏光器前光学系である。この偏光器前光学系は、「Ｍステーション」の偏光器前光学系である。

コリメートレンズ１１ｄは、光源１０ｄからの光束を略平行光とする。そして、シリンドリカルレンズ１２ｄは、コリメートレンズ１１ｄを介した光束を、ポリゴンミラー１４_２の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

コリメートレンズ１１ｄとシリンドリカルレンズ１２ｄからなる光学系は、光源１０ｄからの光束をポリゴンミラー１４_２に導くための偏光器前光学系である。この偏光器前光学系は、「Ｙステーション」の偏光器前光学系である。

ポリゴンミラー１４_２は、上記ポリゴンミラー１４_１と同様なポリゴンミラーである。

ｆθレンズ１５ｃは、ポリゴンミラー１４_２の−Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４_２で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｃからの光束の光路上に配置されている。

偏光ビームスプリッタ１６ｃは、ｆθレンズ１５ｃの−Ｘ側であって、ｆθレンズ１５ｃを介した光束の光路上に配置されている。この偏光ビームスプリッタ１６ｃは、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を−Ｚ方向に反射する偏光分離膜を有している。ここでは、ｆθレンズ１５ｃを介した光束は、Ｐ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ｃを透過する。

１／４波長板１７ｃは、偏光ビームスプリッタ１６ｃの−Ｘ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｃを透過した光束の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。そこで、偏光ビームスプリッタ１６ｃを透過した光束は、円偏光となって−Ｘ方向に出力される。

反射ミラー１８ｃは、１／４波長板１７ｃの−Ｘ側に配置された平面ミラーであり、１／４波長板１７ｃを介した光束を＋Ｘ方向に反射する。そこで、反射ミラー１８ｃで反射した光束は、再度１／４波長板１７ｃに入射する。なお、反射ミラー１８ｃから１／４波長板１７ｃに向かう光束は、１／４波長板１７ｃから反射ミラー１８ｃに向かう光束に対して反対回りの円偏光である。

１／４波長板１７ｃに再度入射した光束は、１／４波長の光学的位相差が付与され、Ｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１６ｃに入射する。

ここでは、ポリゴンミラー１４_２から偏光ビームスプリッタ１６ｃに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタ１６ｃから１／４波長板１７ｃに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｃから反射ミラー１８ｃに向かう光束の光路と、反射ミラー１８ｃから１／４波長板１７ｃに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｃから偏光ビームスプリッタ１６ｃに向かう光束の光路は、同じ面内に存在することとなる。

偏光ビームスプリッタ１６ｃに入射した１／４波長板１７ｃからの光束は、Ｓ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ｃで−Ｚ方向に反射される。

アナモフィックレンズ１９ｃは、偏光ビームスプリッタ１６ｃの−Ｚ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｃで−Ｚ方向に反射された光束の光路上に配置されている。そして、このアナモフィックレンズ１９ｃを介した光束が感光体ドラム２０３０ｃ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１４_２の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。

ｆθレンズ１５ｃと偏光ビームスプリッタ１６ｃと１／４波長板１７ｃと反射ミラー１８ｃとアナモフィックレンズ１９ｃからなる光学系は、ポリゴンミラー１４_２で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｃからの光束を感光体ドラム２０３０ｃの表面に集光するための走査光学系である。この走査光学系は、「Ｍステーション」の走査光学系である。

一方、ｆθレンズ１５ｄは、ポリゴンミラー１４_２の＋Ｘ側であって、ポリゴンミラー１４_２で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｄからの光束の光路上に配置されている。

偏光ビームスプリッタ１６ｄは、ｆθレンズ１５ｄの＋Ｘ側であって、ｆθレンズ１５ｄを介した光束の光路上に配置されている。この偏光ビームスプリッタ１６ｄは、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を−Ｚ方向に反射する偏光分離膜を有している。ここでは、ｆθレンズ１５ｄを介した光束はＰ偏光であるため、ｆθレンズ１５ｄを介した光束は、偏光ビームスプリッタ１６ｄを透過する。

１／４波長板１７ｄは、偏光ビームスプリッタ１６ｄの＋Ｘ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｄを透過した光束の光路上に配置され、入射光に１／４波長の光学的位相差を付与する。そこで、偏光ビームスプリッタ１６ｄを透過した光束は、円偏光となって＋Ｘ方向に出力される。

反射ミラー１８ｄは、１／４波長板１７ｄの＋Ｘ側に配置された平面ミラーであり、１／４波長板１７ｄを介した光束を−Ｘ方向に反射する。そこで、反射ミラー１８ｄで反射した光束は、再度１／４波長板１７ｄに入射する。なお、反射ミラー１８ｄから１／４波長板１７ｄに向かう光束は、１／４波長板１７ｄから反射ミラー１８ｄに向かう光束に対して反対回りの円偏光である。

１／４波長板１７ｄに再度入射した光束は、１／４波長の光学的位相差が付与され、Ｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ１６ｄに入射する。

ここでは、ポリゴンミラー１４_２から偏光ビームスプリッタ１６ｄに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタ１６ｄから１／４波長板１７ｄに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｄから反射ミラー１８ｄに向かう光束の光路と、反射ミラー１８ｄから１／４波長板１７ｄに向かう光束の光路と、１／４波長板１７ｄから偏光ビームスプリッタ１６ｄに向かう光束の光路は、同じ面内に存在することとなる。

偏光ビームスプリッタ１６ｄに入射した１／４波長板１７ｄからの光束は、Ｓ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ１６ｄで−Ｚ方向に反射される。

アナモフィックレンズ１９ｄは、偏光ビームスプリッタ１６ｄの−Ｚ側であって、偏光ビームスプリッタ１６ｄで−Ｚ方向に反射された光束の光路上に配置されている。そして、このアナモフィックレンズ１９ｄを介した光束が感光体ドラム２０３０ｄ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１４_２の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。

ｆθレンズ１５ｄと偏光ビームスプリッタ１６ｄと１／４波長板１７ｄと反射ミラー１８ｄとアナモフィックレンズ１９ｄからなる光学系は、ポリゴンミラー１４_２で偏向されたシリンドリカルレンズ１２ｄからの光束を感光体ドラム２０３０ｄの表面に集光するための走査光学系である。この走査光学系は、「Ｙステーション」の走査光学系である。

ところで、本実施形態では、１／４波長板１７ａと反射ミラー１８ａ、１／４波長板１７ｂと反射ミラー１８ｂ、１／４波長板１７ｃと反射ミラー１８ｃ、及び１／４波長板１７ｄと反射ミラー１８ｄは、それぞれ一体化されている。

具体的には、一例として図８に示されるように、透明基板の一側の面に１／４波長膜が形成され、他側の面に反射膜が形成されている。１／４波長膜には、無機材料の斜方蒸着膜、有機延伸膜、高分子液晶膜、サブ波長格子構造を有する異方性膜、フォトニック結晶による異方性膜などの複屈折膜が用いられている。また、反射膜には、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀）などの金属膜、誘電体膜の多層膜、金属膜＋誘電体膜などが用いられている。

各偏光ビームスプリッタは、ＸＺ断面が正方形で、Ｙ軸方向に長い四角柱形状をしている。また、偏光分離膜は、ＸＹ平面に対して４５°傾斜している。そこで、偏光ビームスプリッタで反射して感光体ドラムに向かう偏向光線束面は、ＸＹ平面に対し垂直な面となる。

偏光分離膜としては、無機酸化物等の誘電体多層膜で構成しても良いが、ポリゴンミラーで偏向されｆθレンズを介して偏光ビームスプリッタに入射する光束の入射角（図９参照）が大きくなると、Ｐ偏光とＳ偏光の分離特性が劣化する場合がある。この場合に、有機物質の異方性膜と等方性膜の多層膜で構成される偏光分離膜を用いると、分離特性の劣化を少なくすることができる。

しかしながら、偏光ビームスプリッタの偏光分離膜がＸＹ平面に対して傾斜していると、ｆθレンズを介した光束が偏光ビームスプリッタに入射したとき、偏向角が０°の場合は入射角も０°となり、偏光分離膜に対してＰ偏光として入射するが、偏向角≠０°の場合は入射角≠０°となり、その角度に応じて、Ｓ偏光成分が生じる。これは、ＸＹ平面に対して傾斜した偏光分離面を持つことによる原理的に避けられない現象である。

図１０には、偏光分離膜がＸＹ平面に対して４５°傾斜している偏光ビームスプリッタにｆθレンズを介した光束が入射したときの、入射角とＰ偏光の光強度及びＳ偏光の光強度との関係が示されている。これによると、入射角が大きくなるにつれて、Ｐ偏光成分が減少し、Ｓ偏光成分が増加することがわかる。偏光分離膜は、入射光のＰ偏光成分をほとんど透過し、Ｓ偏光成分をほとんど反射する特性を有しているので、入射角が大きくなるにつれてＰ偏光成分が減少し、偏光ビームスプリッタを透過する光の強度は減少していく。なお、図１０における縦軸は、Ｐ偏光の光強度とＳ偏光の光強度の合計が１となるように規格化されている。ところで、偏光ビームスプリッタでは、Ｓ偏光に対する入射角依存性はないので、１／４波長板及び反射ミラーを介して偏光ビームスプリッタに入射したＳ偏光は、そのほとんどが感光体ドラムへ向かって反射される。

このように、ｆθレンズを介して偏光ビームスプリッタに入射する光束は、入射角による透過光の減少が生じる。そこで、感光体ドラムの表面に形成される光スポットは、走査領域の中央部で光強度が高く、走査開始端及び走査終了端方向に向かって光強度が減少する、いわゆるシェーディングが生じる（図１１参照）。具体的には、一例として図１２に示されるように、最大の入射角が３０°のとき、偏光ビームスプリッタの屈折率を１．５０とすると、偏光分離膜に対する入射角は１９．５°となる。このときのＰ偏光成分とＳ偏光成分は、相対値としてＰ偏光成分≒９０％、Ｓ偏光成分≒１０％となる。従って、偏光ビームスプリッタに対して最大の入射角が３０°の光走査をしたときには、走査領域の中央部に対し、走査開始端及び走査終了端では−１０％のシェーディングとなる。なお、ここで発生したＳ偏光成分は、偏光分離膜で＋Ｚ方向に反射されて走査用の光束の光路外へ向かい、走査に有害なゴースト光は発生しない。

走査制御装置は、各光源に対応した光源制御回路を有している。そして、光源制御回路は、予め予想されるシェーディングに応じて、対応する光源の駆動電流（光出力）を調整し（図１３参照）、走査領域全面にわたって均一な光強度が得られるように制御している（図１４参照）。具体的には、予めポリゴンミラーでの偏向角とシェーディングとの関係を求めておき、光源制御回路は、実際の走査時に上記関係を参照してポリゴンミラーでの偏向角に応じた駆動電流の調整を行っている。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光走査装置２０１０では、偏光ビームスプリッタによって偏光分離素子が構成され、１／４波長板によって位相差板が構成されている。また、光源とコリメートレンズと光源制御回路とによって光源ユニットが構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、２つの光走査ユニットを備え、各光走査ユニットは、２つの光源、２つの偏光器前光学系、ポリゴンミラー、２つの走査光学系を有している。

各走査光学系は、ｆθレンズ、偏光ビームスプリッタ、１／４波長板、反射ミラー、及びアナモフィックレンズを有している。

ｆθレンズを介した光束は、偏光ビームスプリッタを透過し、１／４波長板と反射ミラーとによってＳ偏光に変換された後、偏光ビームスプリッタに再度入射し、偏光ビームスプリッタで−Ｚ方向に反射され、感光体ドラムの表面に集光される。

そして、ポリゴンミラーからｆθレンズに向かう光束の光路と、ｆθレンズから偏光ビームスプリッタに向かう光束の光路と、偏光ビームスプリッタから１／４波長板に向かう光束の光路と、１／４波長板から反射ミラーに向かう光束の光路と、反射ミラーから１／４波長板に向かう光束の光路と、１／４波長板から偏光ビームスプリッタに向かう光束の光路は、同一の面内に存在している。これにより、ポリゴンミラーから感光体ドラムまでの間の必要な光学パスが同一面内で折り畳まれることになり、Ｚ軸方向に光路を折り返すことがないので、光走査装置の薄型化を図ることが可能となる。

また、光路の折り畳み及び感光体ドラムに向かう光束の分岐に、偏光ビームスプリッタと１／４波長板と反射ミラーとによる、いわゆる再帰系を用いているため、光量のロスがほとんどなく、光源からの光束を有効に利用することができる。すなわち、高価な高出力の光源を用いる必要はない。

また、偏光分離素子として、入射面がＸＹ平面に垂直な、いわゆる平行平板であるプリズム形状の偏光ビームスプリッタを用いているので、偏光分離素子による走査線の曲がりは発生せず、高精度な光走査が実現できる。

また、走査制御装置の光源制御回路が、予め予想されるシェーディングに応じて、光源の駆動電流（光出力）を調整しているため、走査品質の低下を抑制することができる。

ところで、一般に、反射光学素子の面精度は、透過光学素子の２倍の影響があるため、精度の高い加工が要求される。本実施形態では、反射光学素子として、高精度加工のしやすい研磨加工で製造できる平面ミラーを用いているので、低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、光走査装置２０１０と各感光体ドラムとの間の間隔を狭くすることができ、その結果、高コスト化を招くことなく、薄型化を図ることが可能となる。

なお、上記実施形態において、１／４波長板と反射ミラーを一体化せずに、それぞれ個別に設けても良い。この場合に、一例として図１５に示されるように、１／４波長板として透明基板の一側の面に１／４波長膜が形成された光学部材を用い、反射ミラーとして透明基板の一側の面に反射膜が形成された光学部材を用いることができる。

また、この場合に、一例として図１６に示されるように、１／４波長板として１／４波長膜が２枚の透明基板で挟まれた光学部材を用いることができる。これにより、１／４波長膜に有機延伸膜や高分子液晶膜などの有機膜が用いられているときに、透過光における波面収差の増大を防ぐことができる。ここでは、１／４波長膜の片面あるいは両面を透明基板に接着剤を介して固着する構造になっている。このとき接着剤は、その屈折率が１／４波長膜の平均屈折率に近いものを用いることが好ましい。

また、一例として図１７に示されるように、１／４波長板と偏光ビームスプリッタが一体化されていても良い。

また、上記実施形態では、各走査光学系におけるｆθレンズが１枚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、ｆθレンズが２群２枚構成であっても良い。

また、上記実施形態では、各走査光学系における走査レンズが、１枚のｆθレンズと１枚のアナモフィックレンズとからな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。例えば、１枚のアナモフィックｆθレンズと１枚の長尺シリンドリカルレンズとから走査レンズが構成されていても良い。

また、上記実施形態では、偏光状態を変換するのに１／４波長板を用い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。光の波長λ、０以上の整数ｍを用いて、［（ｍ／２）±（１／４）］λの光学的位相差を付与することができる光学部材であれば良い。

また、上記実施形態において、一例として図１８に示されるように、前記ｆθレンズと前記アナモフィックレンズと前記反射ミラーとに代えて、（１）ポリゴンミラーの面倒れを補正しつつ、感光体ドラムの表面に均一な集光スポットを形成する「集光機能」と、（２）ポリゴンミラーで等角速度で偏向された光束を感光体ドラムの表面において主走査方向に等速に光走査を行わせる「等速走査機能」とを有する、いわゆるアナモフィック反射結像素子（２０ａ、２０ｂ）を用いても良い。なお、以下では、このアナモフィック反射結像素子を「アナモフィックｆθミラー」という。

アナモフィックｆθミラーを用いることにより、「集光機能」と「等速走査機能」を一つの光学素子で行わせることができ、部品点数の削減による簡素化、低コスト化に効果がある。また、ポリゴンミラーと偏光ビームスプリッタの間にｆθレンズを配置する必要がないので、ポリゴンミラーと偏光ビームスプリッタの間隔を任意に設定できる。その結果、隣接する感光体ドラムの間隔を自由に設定でき、各感光体ドラムの間隔を小さくした小型、薄型の画像形成装置が可能となる。

また、アナモフィックｆθミラーに入射する光線束はミラー光軸を含む主走査面上にあって、ミラー光軸と平行に入射して副走査方向には光軸に対して斜入射しないので、アナモフィックｆθミラーによる走査線曲がりの発生はほとんどなく、高精度な光走査が実現できる。

また、一例として図１９に示されるように、前記ｆθレンズと前記反射ミラーとに代えて、アナモフィックｆθミラー（２０ａ´、２０ｂ´）を用いても良い。この場合には、アナモフィックｆθミラーが「等速走査機能」を持つとともに、アナモフィックｆθミラーとアナモフィックレンズ（１９ａ、１９ｂ）が協働して「集光機能」を持つこととなる。

また、上記実施形態において、一例として図２０に示されるように、前記偏光ビームスプリッタに代えて、偏光分離膜が透明な平行平板に挟まれている偏光分離素子（２１ａ、２１ｂ）を用いても良い。これにより、低コスト化を図ることができる。なお、偏光分離素子は、１枚の透明な平行平板の一方の面に偏光分離膜が形成されている構成であっても良い。

また、上記実施形態では、偏光ビームスプリッタにおける偏光分離膜がＸＹ平面に対して４５°傾斜してい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。例えば、偏光分離膜がＸＹ平面に対して３０°〜６０°程度内の任意の角度で傾斜していても良い。但し、偏光分離膜としてはその任意の角度でＰ偏光とＳ偏光の分離性能が最適化されたものを用いることとなる。

また、上記実施形態において、一例として図２１に示されるように、偏光ビームスプリッタと反射ミラーとの間に走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）を配置しても良い。

走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）の偏光ビームスプリッタ側の面（便宜上「Ａ面」という）及び反射ミラー側の面（便宜上「Ｂ面」という）は、いわゆる特殊トロイダル面である。この特殊トロイダル面は、主走査対応方向（ここでは、Ｙ軸方向）のレンズ高さに応じて、副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向）の曲率が変化する面であり、次の（１）式及び（２）式により表現される。なお、Ｃ_ｍ＝１／Ｒ_ｙである。

ここで、ｘは光軸方向のデプス、ｙは光軸からの主走査対応方向の距離、ｚは光軸からの副走査対応方向の距離、Ｋは円錐定数、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０、Ａ_１２、Ｂ_１、Ｂ_２、Ｂ_３、…はいずれも係数である。

また、走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）の各面（Ａ面、Ｂ面）は、いずれも回転対称の非球面である。ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、次の（３）式により表現される。

走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）の各面（Ａ面、Ｂ面）における各値の一例が図２２に示されている。

走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）の各面（Ａ面、Ｂ面）をこのような面形状とすることでビームスポット径の小径化、及び走査ビームの等速性を容易に達成することができる。

また、走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）の各面（Ａ面、Ｂ面）は、主走査方向に垂直な断面形状が円弧という単純な形状であるため、自由曲面（主走査方向に垂直な断面形状が非円弧）を有するレンズに比べると、検査がしやすく、短時間で評価可能である。また、製造もしやすいという利点もある。

さらに、偏光ビームスプリッタと反射ミラーの間で光束が往復するため、光束は、走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）を２度通過することになる。このため、走査レンズ（１５ａ´、１５ｂ´）が有する収差補正の効果の向上を図ることができる。

このように、走査レンズは複数の光学面を有し、設計自由度の高いので、偏光ビームスプリッタと反射ミラーの間に配置することにより更なる高画質化を図ることができる。

ところで、上記実施形態では、１／４波長板により光束の位相制御を行っている。しかしながら、走査光学系に配置された１／４波長板への入射角が変化するため、１／４波長板を２度通過した光束の偏光方向は必ずしも偏光ビームスプリッタの長手方向に平行な直線偏光とはならない。このため、偏光ビームスプリッタを透過する成分が生じてしまう。この透過光がポリゴンミラーに再度入射してしまうと、感光体ドラム上の意図していない場所を感光させてしまう可能性がある。そこで、１／４波長板の厚さを走査中心に対して最適化し、走査端に遮蔽部材を配置するのが良い。特に、偏向器としてポリゴンミラーを用いた場合にはこのようにすることで、遮蔽部材に対流制御の機能をもたせることもできる。もちろん、遮蔽部材を配置する代わりに、光学ハウジングに突起を設けて遮蔽部としても良い。

また、上記実施形態では、レーザアレイ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、各光源はレーザアレイ１００に代えて、１つの発光部を有する面発光レーザを用いても良い。

また、上記実施形態において、各光源はレーザアレイ１００に代えて、１つあるいは複数の端面発光型の半導体レーザ（ＬＤ）を用いても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置として４つの感光体ドラムを有するカラープリンタ２０００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、２つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。また、１つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。

以上説明したように、本発明の光走査装置によれば、高コスト化を招くことなく、薄型化を図るのに適している。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、薄型化を図るのに適している。

１０ａ〜１０ｄ…光源、１４_１，１４_２…ポリゴンミラー（偏向器）、１５ａ〜１５ｄ…ｆθレンズ（走査光学系の一部）、１６ａ〜１６ｄ…偏光ビームスプリッタ（偏光分離素子）、１７ａ〜１７ｄ…１／４波長板（位相差板）、１８ａ〜１８ｄ…反射ミラー（反射型光学素子）、１９ａ〜１９ｄ…アナモフィックレンズ（走査光学系の一部）、２０ａ，２０ａ´…アナモフィックｆθミラー、２０ｂ，２０ｂ´…アナモフィックｆθミラー、２１ａ，２１ｂ…偏光分離素子、１００…レーザアレイ、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０１０…光走査装置。

特開平１０−３０４８号公報 特開２００７−２２５６８０号公報 特許第３２１４９４４号公報

Claims (17)

1. 光束により被走査面を走査する光走査装置であって、
   光源ユニットと；
   前記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光束を前記被走査面上に集光する走査光学系と；を備え、
   前記走査光学系は、偏光分離素子と反射型光学素子と変換光学系とを含み、
   前記偏光分離素子は、前記偏向器からの第１の偏光状態の光束を透過させ、
   前記変換光学系は、前記偏光分離素子を透過した前記第１の偏光状態の光束の光路上に配置され、前記偏光分離素子を透過した前記第１の偏光状態の光束の偏光状態を第２の偏光状態に変換し、
   前記反射型光学素子は、前記変換光学系で変換された前記第２の偏光状態の光束が入射され、該光束の偏光状態を前記第２の偏光状態から第３の偏光状態に変換して、前記変換光学系に向けて反射し、
   前記変換光学系は、前記反射型光学素子にて反射された前記第３の偏光状態の光束を第４の状態に変換して、前記偏光分離素子に向けて射出し、
   前記偏光分離素子は、前記変換光学系からの前記第４の偏光状態の光束の光路を前記被走査面に向かう方向に折り返すことを特徴とする光走査装置。
2. 前記偏光分離素子から前記反射型光学素子に向かう光束の光路、及び前記反射型光学素子から前記偏光分離素子に向かう光束の光路は、いずれも同一面内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. 前記偏光分離素子から前記反射型光学素子に向かう光束の光路、及び前記反射型光学素子から前記偏光分離素子に向かう光束の光路は、いずれも前記偏向器の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面である偏向面が含まれる面内にあることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記変換光学系は、反射型光学素子、及び該反射型光学素子と前記偏光分離素子との間の光路上に配置され、入射光の波長λ、０以上の整数ｍを用いて、｛（ｍ／２）±１／４｝λの光学的位相差を入射光に付与する位相差板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記偏光分離素子から前記位相差板に向かう光束の光路、前記位相差板から前記反射型光学素子に向かう光束の光路、前記反射型光学素子から前記位相差板に向かう光束の光路、及び前記位相差板から前記偏光分離素子に向かう光束の光路は、いずれも同一面内にあることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記偏光分離素子から前記位相差板に向かう光束の光路、前記位相差板から前記反射型光学素子に向かう光束の光路、前記反射型光学素子から前記位相差板に向かう光束の光路、及び前記位相差板から前記偏光分離素子に向かう光束の光路は、いずれも前記偏向器の偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束面である偏向面が含まれる面内にあることを特徴とする請求項５に記載の光走査装置。
7. 前記走査光学系は透過型結像光学素子を有し、
   前記透過型結像光学素子は、前記偏光分離素子と前記反射型光学素子との間の光路上に配置され、
   前記偏光分離素子から前記反射型光学素子に向かう光束、及び前記反射型光学素子から前記偏光分離素子に向かう光束は、いずれも前記透過型結像光学素子を通過することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記反射光学素子は、平面ミラーであることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記変換光学系は、更に前記偏光分離素子に向けて出力する光束を収束光とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記変換光学系は、入射する光束に対して、集光機能及び等速走査機能を有することを特徴とする請求項９に記載の光走査装置。
11. 前記偏光分離素子は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
12. 前記光源ユニットは、前記偏向器での偏向角に応じて、光出力の大きさを調整することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光走査装置。
13. 前記光源ユニットは、前記第１の偏光方向の光束を出力することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光走査装置。
14. 前記光源ユニットは、垂直共振器型の面発光レーザを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光走査装置。
15. 前記光源ユニットは、複数の発光部を有することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光走査装置。
16. 少なくとも１つの像担持体と；
    前記少なくとも１つの像担持体を画像情報が含まれる光束により走査する少なくとも１つの請求項１〜１５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。
17. 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１６に記載の画像形成装置。

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