JP2010191292A

JP2010191292A - 光走査装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2010191292A
Application number: JP2009037052A
Authority: JP
Inventors: Naoki Miyatake; 直樹宮武
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-09-02

Abstract

【課題】ＬＤアレイを用いてマルチビーム走査を行なう光走査装置において、レーザ光束の偏光方向のＬＤアレイ発光部間でのばらつきに起因する光走査の不具合を防止する。
【解決手段】光源としての半導体レーザアレイを１以上有し、半導体レーザアレイごとに１つの被走査面を光走査する光走査装置であって、各光源における個々の発光部から放射されるレーザ光束の強度を変化させるべく、光源ごとに設けられた強度可変手段とを有し、強度可変手段が、各被走査面における各光スポットの光強度が、主走査方向に均一となるように各光源の発光部ごとに放射レーザビームの強度を補正することを特徴とする光走査装置。
【選択図】図１

Description

この発明は光走査装置および画像形成装置に関する。
この発明の光走査装置は、デジタル複写装置やレーザプリンタ、レーザファクシミリといった画像形成装置の光走査装置として実施でき、従って、この発明は上記デジタル複写装置等として実施できる。

レーザプリンタやデジタル複写装置等に関連して広く知られた光走査装置は「光源から放射される光ビームを光偏向器により偏向させ、ｆθレンズ等の走査レンズ系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を光走査(主走査)する構成のものが一般的である。光走査により形成すべき画像に対応する静電潜像を形成する方式のものでは、被走査面の実体をなすものは光導電性感光体の感光面である。

このような光走査装置による画像形成の高速化の要請に応えるべく、被走査面に対して複数の走査ラインを同時に主走査する「マルチビーム走査方式」が提案され、実現が意図されている。

このマルチビーム走査方式の光源としては、半導体レーザアレイ（以下「ＬＤアレイ」ともいう。）がコンパクト性の面でもコストの面でも適している。ＬＤアレイは周知の如く、複数の発光部を直線的に等間隔で配列し、モノリシックに一体化してなり、温度変動などの外乱に対して安定している点でも光走査装置用の光源として好適である。
ＬＤアレイの複数の発光部の個々から放射されるレーザ光束は、その強度を発光部ごとに独立して変化させることができる。
発光部の間隔：ｄは狭いもので「１４〜３０μｍ」程度であるが、発光部の配列方向を主走査方向に対して角：αだけ傾けると、副走査方向における間隔が「ｄ・ｓｉｎα」となるので、上記傾き角：αを調整することにより、光源と被走査面の間に配置される光学系（光源から放射されるレーザ光束を被走査面上に光スポットとして集光させる光学系）の副走査方向の倍率：βに応じ、被走査面上における光スポットの副走査方向の間隔：Ｄ（＝ｄ・ｓｉｎα・β）を所望の大きさに調整することも容易である。
従来から提案された「ＬＤアレイを用いる光走査装置」では、上記傾き角：αが１０度〜４５度程度のものが多い。

半導体レーザの発光部から放射されるレーザ光束は周知の如く「実質的な直線偏光」であり、ＬＤアレイの各発光部から放射される各レーザ光束も実質的な直線偏光である。
しかし、同一のＬＤアレイにおける「複数個の発光部から放射されるレーザ光束」の各々は、偏光方向が「全て同一方向」ではなく、±２０度程度の範囲で「ランダムにばらついて」いる。このような偏光方向のばらつきの原因は、ＬＤアレイの製造プロセスにあり発生は不可避的である。

一方で、よく知られたように、直線偏光状態の光が鏡面で反射されるとき、反射率は鏡面に対するＰ偏光成分とＳ偏光成分とで異なり、各偏光成分の反射率は反射角に応じて、変動する。

光走査装置は、光学素子配列のレイアウト上の理由で、一般に、偏向されたレーザ光束の光路を屈曲させる折り返しミラーを１以上有するが、これら１以上の折り返しミラーへの入射角はレーザ光束の偏向に伴い変化する。入射角の変化に伴い、鏡面に対する上記Ｐ偏向成分・Ｓ偏向成分が変動するので、折り返しミラーにより反射される偏向レーザ光束の強度は「折り返しミラーの反射率」の入射角変化による変動で変化してしまう。
このため、被走査面を主走査する光スポットの光強度が、走査ライン上で一定にならず、画像形成される画像に「濃度のむら」が生じる。カラー画像形成の場合には濃度のむらの他にも「形成されたカラー画像の色味の変化」も生じる。
光源が「通常のＬＤ」であれば光走査に供されるレーザ光束も１つであり、「折り返しミラーの反射率」の入射角変化による変動の影響も一義的に定まるので、対処も比較的容易である。

このような対処の１例は、例えば、特許文献１記載のものをあげることができる。

しかし、ＬＤアレイを用いてマルチビーム走査を行なう場合には、ＬＤアレイの個々の発光部から放射されるレーザ光束の偏光方向が、発光部ごとに区々にばらついているので、従来の対処方法には無理がある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、ＬＤアレイを光源として用い、マルチビーム走査を行なう光走査装置において、レーザ光束の偏光方向の「ＬＤアレイ発光部間でのばらつき」に起因する光走査の不具合を有効に軽減もしくは防止することを課題とする。

この発明の光走査装置は「光源としての半導体レーザアレイ（ＬＥＤアレイ）を１以上有し、ＬＥＤアレイごとに１つの被走査面を光走査する光走査装置」である。
光源として「１以上のＬＤアレイ」を用いる光走査装置は、１以上の光偏向器と、１以上の光源側光学系と、１以上の光偏向器と、１以上の走査レンズ系と、１以上の折り返しミラーと、強度可変手段とを有する。
「１以上の光偏向器」は、各光源からの複数レーザ光束を偏向させる。光偏向器としては周知の回転多面鏡（以下、ポリゴンミラーとも言う。）を好適に用いることができるほか、回転２面鏡や回転単面鏡等を用いることもできる。

「１以上の光源側光学系」は、各光源から放射される複数のレーザ光束を光偏向器へ導光する光学系である。

「１以上の走査レンズ系」は、光偏向器により偏向されたレーザ光束を、走査すべき被走査面に光スポットとして集光するレンズ系である。

即ち、ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系とが１つずつ組み合わさって「１組」をなす。従って「ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系との組」が１組以上あり、各組に１つの被走査面が対応する。１つの被走査面に対応する１個の光源がＬＤアレイであるので、被走査面（被走査面が複数ある場合には個々の被走査面）がマルチビーム走査される。

なお、被走査面の実体をなすものが「光導電性感光体」である場合には、光導電性感光体の形態がベルト状で、平面的に張られた感光体面の「回転方向にける複数個所」で、マルチビーム走査が行なわれるような場合もあり、その場合には「同一感光体に対して設定された２箇所以上の光走査部」の個々を「１つの被走査面」と数えるものとする。

「１以上の折り返しミラー」は、光偏向器と被走査面との間に配置されて、偏向されたレーザ光束の光路を屈曲させるべく、光源ごとに１以上設けられる。光源は被走査面ごとに設けられるので、換言すれば、１以上の折り返しミラーが被走査面ごとに設けられることになる。

「強度可変手段」は、各光源における個々の発光部から放射されるレーザ光束の強度を変化させるべく、光源ごとに設けられる。

そして、請求項１記載の光走査装置の特徴とするところは、光源の各発光部から放射されるレーザ光束の偏光方向が異なっており、強度可変手段が「各被走査面における各光スポットの光強度を、主走査方向に均一とするように、各光源の発光部ごとに放射レーザビームの強度を補正する」点にある。即ち、強度可変手段はＬＤアレイの各発光部から放射されるレーザ光束の強度を変調させる変調信号とともに、上記「光スポットの光強度が主走査方向において均一となる」ように補正する補正信号を生成して各発光部の発光を駆動制御する。

光源としてのＬＤアレイは、その複数の発光部の配列方向を、主走査方向に対して傾けて配置することにより「発光部の配列間隔を副走査方向に小さく設定」することができる（請求項２）。

光源としての半導体レーザアレイの発光部の配列方向の傾きの向きは、光偏光器の被走査面側に、複数の折り返しミラーが配置される場合、これら複数の折り返しミラーのうちで「副走査方向への折り返し角が最も大きい折り返しミラーにおける反射率が、走査レンズ系の光軸に関して光源に遠い側で高く」なる向きに定めるのが良い（請求項３）。

請求項１〜３の任意の１に記載の光走査装置は、全ての折り返しミラーが、走査レンズ系を構成する走査レンズのうちで主走査方向に正の屈折力を持つ走査レンズよりも被走査面側に配置されることが好ましい（請求項４）。

請求項１〜４の任意の１に記載の光走査装置において「同一光路上に配置される１以上の折り返しミラー」に、多層膜の増反射コートを施すことができる（請求項５）。

この発明の画像形成装置は「電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置」であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置を具備したことを特徴とする（請求項６）。
「電子写真プロセス」は、光導電性の感光媒体の表面を均一に帯電させたのち、露光を行なって静電潜像を形成し、形成された静電潜像を現像によりトナー画像として可視化するプロセスを少なくとも含む。

請求項６記載の画像形成装置は、複数の光源を有し、各光源に対応する被走査面の実体をなす光導電性感光体がドラム状もしくは無端ベルト状に形成されて１方向に並列的に配置されて、対応する光源からの複数のレーザ光束によりマルチビーム走査される構成とすることができる（請求項７）。この場合、１個の光偏向器が「２以上の光導電性感光体に対して共通化されている」ことができる（請求項８）。

前述の如く、ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系とが１つずつ組み合わさり１組をなし、「ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系との組」が１組以上あり、各組に１つの被走査面が対応するが、請求項７記載の画像形成装置では光源（ＬＤアレイ）が複数あるので「ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系との組」が複数組あることになる。

この場合において、光偏光器が「ＬＤアレイと光源側光学系と走査レンズ系と」の複数の組に共通化されるのである。

以上の説明したように、この発明によれば新規な光走査装置・画像形成装置を実現できる。この発明の光走査装置では、１以上の被走査面が「マルチビーム走査」により光走査されるが、各被走査面における各光スポットの光強度を、主走査方向に均一とするように、各光源の発光部ごとに放射レーザビームの強度を補正するので、ＬＤアレイから放射される複数のレーザ光束の偏光方向が相互にランダムにばらついていても、光走査を主走査方向に光強度を均一化された複数の光スポットで走査されるので、濃度むらや「カラー画像の色味の変化」を有効に防止もしくは軽減させることができる。

光走査装置の光学配置の１例を説明するための図である。光偏向器から各光導電性光学系に至る光路を２例示す図である。発光部配列方向の傾きの向きを説明するための図である。発光部配列方向の傾きと偏向反射面との関係を説明するための図である。図２（ａ）における光偏向器から１つの光導電性感光体に至る光路を示す図である。折り返しミラーにおける偏光方向と反射率変化の関係を説明する図である。請求項３の発明を説明するための図である。請求項３の発明を説明するための図である。請求項５の発明を説明するための図である。画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。

以下、実施の形態を説明する。

図１に、光走査装置の基本的な光学配置を示す。
図１に示しているのは、光源から被走査面に至る光路を、同一平面上で示すものであり、折り返しミラーは図示を省略されている。

図１において、符号１は光源、符号３はカップリングレンズ、符号５はシリンダレンズ、符号７は光偏光器、符号８は防塵ガラス、符号９は走査レンズ系、符号１１は被走査面を示す。また、図１において、符号１００は「強度可変手段」を示す。図の複雑化を防ぐため、高原から放射される１本のレーザ光束の光路のみを代表させて示している。

この１本のレーザ光束に対する光学作用を説明すると、光源１から放射されるレーザ光束は発散光束であり、まず、カップリングレンズ３の作用により、以後の光学系に適した光束形態に変換される。即ち、カップリングレンズ３はレーザ光束の発散性を抑制し、平行光束あるいは「弱い発散光束」もしくは「弱い収束光束」に変換する。

説明の具体性のため、この実施の形態では、カップリングレンズ３は光源１からの発散性のレーザ光束を「弱い発散性のレーザ光束」に変換するものとする。

平行光束化されたレーザ光束は、シリンドリカルレンズ５に入射する。シリンドリカルレンズ５は図面に直交する方向である副走査方向に正のパワーを有し、入射レーザ光束を副走査方向にのみ収束させる。カップリングレンズ３とシリンダレンズ５とは「光源側光学系」を構成する。
光偏光器７はポリゴンミラーであり、等速回転することにより光源側から入射するレーザ光束を、図１の面に平行な面内で等角速度的に偏向させる。シリンドリカルレンズ５は、ポリゴンミラー７に入射するレーザ光束が、ポリゴンミラー７の偏向反射面の極く近傍に「主走査方向に長い線像」として結像するように、シリンダ面の屈折力と配置位置とを定められている。

ポリゴンミラー７の回転に伴い等角速度的に偏向された偏向レーザ光束は、走査レンズ系９の作用により、被走査面１１上に光スポットとして集光し、集光した光スポットにより被走査面１１を図の上下方向へ主走査する。走査レンズ系７は、光スポットによる被走査面の主走査を等速化する機能である所謂ｆθ機能を持つ「ｆθレンズ」である。

なお、ポリゴンミラー７は「高速回転に伴う風切音」を防音するケーシング内に密閉され、光源側からのレーザ光束の入射・射出は防音ガラス８を介して行なわれる。

図１に示す光源１は、ＬＤアレイであり、直線的に等間隔配列された複数の発光部から独立して発散性のレーザ光束を放射する。
これらレーザ光束は、上述の如く、カップリングレンズ３により「弱い発散性のレーザ光束」に変換され、シリンダレンズ５によりポリゴンミラー７の偏向反射面近傍に、互いに副走査方向に分離した「主走査方向に長い線像」として結像し、ポリゴンミラー７の回転に伴い偏向され、走査レンズ系９の作用により、被走査面１１上に「副走査方向に分離した複数の光スポット」として集光し、被走査面１１をマルチビーム走査する。

被走査面１１上に集光する複数の光スポットの副走査方向の間隔即ち「マルチビーム走査の走査線ピッチ」は、光源１と被走査面１１との間にある光学素子、即ち、カップリングレンズ３、シリンダレンズ５、走査レンズ系９による合成光学系における「副走査方向の合成結像倍率」に応じて、発光部の配列方向を主走査方向に傾けることにより所定の走査線ピッチに調整されている。

図２は、図１に示す如き光学配置の「同一構成の光学系」を４つ、ポリゴンミラーを共通にして組み合わせてタンデム型のカラー画像形成装置とした実施の形態例を２例説明図的に示している。混同の恐れはないと思われるので、図２（ａ）、（ｂ）において、同一のものについては符号を付してある。

図２（ａ）、（ｂ）に示す例において、ポリゴンミラー７０は同軸２段に一体化され、上段のポリゴンミラー７１には２つのＬＥＤアレイからのレーザ光束が入射される。
ポリゴンミラー７１による一方の偏向レーザビームは走査レンズ系９１を透過し、折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２を介してドラム状の光導電性感光体１１１の感光面に導光され、走査レンズ系９１の作用により副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、図面に直交する主走査方向にマルチビーム走査を行なう。

ポリゴンミラー７１による他方の偏向レーザビームは、走査レンズ系９２を透過し、折り返しミラーＭ２１、Ｍ２２を介してドラム状の光導電性感光体１１２の感光面に導光され、走査レンズ系９２の作用により副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、図面に直交する主走査方向にマルチビーム走査を行なう。

下段のポリゴンミラー７２には「他の２つのＬＥＤアレイ」からのレーザ光束が入射されるが、ポリゴンミラー７２による一方の偏向レーザビームは走査レンズ系９３を透過し、折り返しミラーＭ３１、Ｍ３２を介してドラム状の光導電性感光体１１３の感光面に導光され、走査レンズ系９３の作用により副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、図面に直交する主走査方向にマルチビーム走査を行なう。

ポリゴンミラー７３による他方の偏向レーザビームは走査レンズ系９４を透過し、折り返しミラーＭ４１、Ｍ４２を介してドラム状の光導電性感光体１１４の感光面に導光され、走査レンズ系９２の作用により副走査方向に分離した複数の光スポットを形成し、図面に直交する主走査方向にマルチビーム走査を行なう。

光導電性感光体１１１〜１１４はそれぞれ例えば反時計回りに同速で等速回転し、図示されない帯電手段によりそれぞれ均一帯電され、上記マルチビーム走査によりそれぞれ画像を書き込まれて静電線像が形成される。

この場合、感光体１１１にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成され、感光体１１２には黒画像に対応する静電潜像、感光体１１３にはマゼンタ画像に対応する静電潜像、感光体１１４にはシアン画像に対応する静電潜像が形成される。

これら静電潜像はそれぞれ対応する色のトナーにより反転現像されて各色のトナー画像として可視化される。可視化された各色トナー画像は、図示されない転写手段により転写シート上に重ね合わせて転写されカラー画像となる。

このカラー画像は、図示されない定着手段により図示されない転写シートに定着され、カラー画像を定着された転写シートは装置外に排出される。

図２に図示されていないが、光導電性感光体１１１〜１１４の各々に対応するＬＤアレイから、対応するポリゴンに至る光源側光学系の光学配置は、図１に示したのと同様である。ポリゴンミラー７１、７２の両側の符号８は、前述の防音ガラスを示す。

図２の２例では、４個のＬＤアレイ、４個の光源側光学系、４個の走査レンズ系９１、折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ４１、Ｍ４２と、ポリゴンミラー７０とは「図示されないハウジング」内に配設されている。
ポリゴンミラー７０はハウジング内部で「図示されないケーシング」内に密閉され、レーザ光束の出入は図示されない防音ガラス（図１の符合８）を介して行なわれる。

また、ハウジングから各光導電性感光体へ向かってレーザ光束が射出する部分は防塵ガラスＢＧ１〜ＢＧ４により閉ざされており、レーザ光束はこれら防塵ガラスを透過して光導電性感光体側へ射出する。

図２に示す２例において、折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２の配置態位が、互いに異なっている。図のように、図２（ａ）では、折り返しミラーＭ１１は入射するレーザ光束を図の下方へ向けて折り返し、折り返されたレーザ光束は折り返しミラーＭ１２により上方へ折り返される。

図２（ｂ）では、折り返しミラーＭ１１は入射するレーザ光束を上方へ折り返し、折り返されたレーザ光束は折り返しミラーＭ１によりさらに上方へ向けて折り返される。

前述の如く、図１に示す光源１は「発光点が直線上に等間隔に並んだＬＤアレイ」であり、光スポットの結像倍率に応じて「被走査面上で所望の副走査ピッチが得られる」ように、発光点の配列方向を「主走査方向に対して傾けて配置」される。同じことであるが、発光点の配列方向は「ポリゴンミラーの回転軸方向に対して」傾けられる。

この場合「傾ける向き」は、時計回りと反時計回りとの２通りが可能であるが、ポリゴンミラーによる反射率への影響という点では、どちらの向きに傾けても差異はない。

図３は、ＬＤアレイの「２通りの傾き」を説明図的に示している。
説明の簡単のために「発光部を２つ」としている。図の上下方向が副走査方向に対応し、ポリゴンミラーの回転軸に平行な方向である。
２つの発光部が「Ｅ１１とＥ１２」になる向き（ポリゴンミラーの回転軸に対して時計回りの向きに傾けた場合を「第１の傾き」、２つの発光部が「Ｅ２１とＥ２２」になる向き（ポリゴンミラーの回転軸に対して反時計回りの向き）に傾けた場合を「第２の傾き」とする。これら第１、第２の傾きの「ポリゴンミラー回転軸方向に対する傾き角」は、前記結像倍率を考慮して「所望の走査線ピッチ」が得られる間隔：Δが得られるように設定されるが、傾ける向きに関しては第１・第２の傾きの何れでも良い。

しかし、光量むらの発生に関係し「副走査方向に光ビームを折り返す、折り返しミラーの主走査方向両端での反射率」が、光量むらを低減するようになる向に光源を傾けるのが好ましい。この点に関しては後述する。

光源の主方向に対する傾け角は、ポリゴンミラーで偏向される偏向面（偏向レーザ光束が掃引する仮想的な平面に対し１０〜４５度程度（ポリゴンミラーの回転軸に対して４５度〜８０度程度））で使われるのが一般的である。
ＬＤアレイから放射されるレーザ光束の偏光方向は、発光部ごとのばらつきを考えなければ「発光部が並ぶ方向」に向いており、光源側からのレーザ光束は、実質的に「ポリゴンミラーの回転軸に直交する面内で入・反射するので、ポリゴンミラーの偏向反射面に入射するレーザ光束（上記入・反射の行なわれる面に対して１０度〜４５度程度傾いた偏光方向）は、Ｐ偏光成分が多く含まれた状態である。

ポリゴンミラーによる偏向の範囲は「反射角の範囲にして２０度ないし５０度程度の範囲」である。そして、周知の如く、偏光成分の反射率は、このような反射角範囲について見ると、Ｓ偏光成分では「反射角の増加とともに漸増する傾向」があるのに対し、Ｐ偏光成分では「反射角の増加とともに漸減する傾向」がある。

上記の如く、ポリゴンミラーの偏向反射面へ入射するレーザ光束には「Ｐ偏光成分」が多く含まれているため、反射されるレーザ光束の「反射率の反射角への依存性」は、Ｐ偏光成分に対する依存性、即ち「反射角の増大とともに反射率が漸減する傾向」が支配的となる。

従って、ポリゴンミラーにより偏向されたレーザ光束の光強度は、偏向反射面での反射角が小さい光源側（図１参照）で大きく、反射角が大きくなる側（以下「反光源側」と呼ぶ。）では小さくなる。

このような一般的傾向があるが、発光部の配列方向の傾きの向きを「第１の傾き」とした場合も、「第２の傾き」とした場合も、傾きの向きは、ポリゴンミラーの偏向反射面における反射率の反射角による変化に対しては、影響は小さい。

即ち、図４に示すように、ポリゴンミラーの偏向反射面７Ａへの「入射光と反射光を含む平面（図４において破線で示す。）」が、主走査方向に変化しないためである。

前述の如き「２０度ないし５０度程度の反射角の範囲」では、上記平面に直交する方向（Ｓ偏光）での反射率が高くなるが、図４に示すように、発光部の傾きが第１の傾きＰ１の場合も、第２の傾きＰ２の場合も「Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の比率」は、主走査方向で変わらないため「第１の傾きと第２の傾きとの差異による反射率の変化」は小さい。

しかしながら、発光部配列方向の傾きの向きはどうあれ、偏向反射面７Ａに入射するレーザ光束は「各発光部からのレーザ光束の偏光方向のばらつき（±２０度程度）を考慮しても、Ｐ偏光成分が多く含まれた状態」であるため、前述の如く、反射された偏向レーザ光束の強度は、光源側に対し反光源側で光量が低くなり、これが被走査面における光スポットの強度のむらを発生させる。

ここで、折り返しミラーについて説明する。

折り返しミラーは、光偏向器で偏向されるレーザ光束を「副走査方向に折り返して反射する機能」を持つ。このため「入射光と反射光を含む平面（この平面に平行な偏光成分がＰ偏光成分である。）」は光源側、中央、反光源側と位置によって異なる。
以下「入射光と反射光を含む面」を「入・反射面」と呼ぶ。

発光部における偏光方向のばらつきを度外視しても、入射レーザ光束の偏光方向（ＬＤアレイの発光部の傾き方向）により、反射率が主走査方向で異なり、入・反射面に対するレーザ光束の偏光方向が「入・反射面の位置」により変化しＰ／Ｓ偏光成分が変化することとなり、折返しミラーにおいても光量むらが発生する。

結局、被走査面上における光スポットの光強度を「主走査方向に変動させる」原因としては、ＬＤアレイにおける発光部の配列の傾きの向き、折り返しミラーによる反射における反射率変化が大きな原因となるが、各発光部から放射されるレーザ光束の偏光方向は、発光部ごとにばらついているので、各「光スポットの光強度の主走査方向での変動」は、発光部ごとに個別的に補正する必要がある。

発光部ごとの「偏光方向のばらつき」により生じる被走査面上での主走査方向の光量分布のばらつきは、ＬＤアレイの「発光部の配列方向」が、ポリゴンミラーの回転軸に平行に近いほど小さくなる。
これは、折返しミラーにおける「入・反射面」とレーザ光束の偏光方向が平行に近くなり、Ｓ偏光成分の反射が支配的となるためである。しかし実際には、ＬＤアレイを「発光部の配列方向がポリゴンミラーの回転軸に平行に近くなる」ように配列することは少なく、むしろ、回転軸に対して「９０度に近い回転角」で配置されることが多い。

このため発光部間での「偏光方向のばらつき」により生じる被走査面上での主走査方向の光量分布のばらつきが大きく発生してしまう。

この発明では、ＬＤアレイの全ての発光点に対し、放射するレーザ光束の光強度を「主走査方向の位置に応じて補正」して、各走査線ラインの光強度を揃えるのである。

即ち、図１に示す強度可変手段１００により「主走査方向に走査される光スポット」ごとに、各光スポットに対応する光源の出力を、被走査面上での「主走査方向の光強度の変動」を相殺するように変化させ主走査方向に均一な光量を、また各光スポット間での光量差が実質的になくなるように補正する。

実際に、光走査装置の出荷時に、発光点ごとに補正値を設定することは工程数も増えコストアップの原因にもなるので、予め「数種類の補正値をテーブルデータとして準備」しておき、理想的な補正に近いデータを用いて補正するようにしても良い。
このようにすれば、主走査方向の光量分布に応じ「補正テーブルの選択により、画像上の濃度むら等の品質を劣化させないレベル」で十分低減可能となる。

テーブルデータを多数準備するには、メモリ容量の増加によるコストアップ、設定する補正テーブルを選定する判定が煩雑になる等の課題もあるので「偏光方向による主走査方向の光量分布変動（光スポットの光強度の主走査方向における変動）」自体を予め低減しておくのが好ましい。

このように「偏光方向による主走査方向の光量分布変動を予め低減する」には、折り返しミラーの反射率が「走査レンズ光軸を挟み、反光源側で高くなる」ように入射光の偏光方向、つまり「ＬＤアレイにおける発光部配列のポリゴンミラー回転軸に対する傾けの向き」を決めることが好ましい。

例えば、折り返しミラーを「１面のみ用いる場合」を考えると、上述の如く、ポリゴンミラーにより偏向されたレーザ光束の強度は、偏向反射面による反射率が「光源側から反光源側へ向かって漸減」するから、折り返しミラーにおいては、これをできるだけ相殺できるように「折り返しミラーによる反射率が、光源側から反光源側に向かって漸増する」状態となるように「発光部の配列方向の傾きの向き」を定めるのが良い。

また、折り返しミラーを複数枚用いる場合であれば「副走査方向に折り返し反射する偏角（反射角）が最も大きくなる折り返しミラー」において、該折り返しミラーの反射率が「走査レンズ光軸を挟み、反光源側で高くなる」ように、ＬＤアレイの回転の向きを決めるのが好ましい。

即ち、先に説明したように、ポリゴンミラーによる反射では、反射率が小さくなる反光源側で反射光の光強度が減少して「光量むらの原因」となる。この光量むらは「副走査方向に反射する偏角が最も大きい折り返しミラー」において、該折り返しミラーの反射率が「走査レンズ光軸を挟み反光源側で高くなる」ように入射光の偏光方向、即ち「ＬＤアレイの発光部配列方向の回転の向き」を決めることにより低減可能である。

例えば、図５は、図２（ａ）に示す光学配置におけるポリゴンミラー７１から光導電性感光体１１に至る光路を示している。図５に示された折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２のうちで、副走査方向への折り返し角（上記偏角）は、折り返しミラーＭ１１において小さく、折り返しミラーＭ１２において大きい。

この場合、「偏角の小さい」上流側の折り返しミラーＭ１１での反射に基づいてＬＤアレイの「発光部配列方向の傾きの向き」を決めると、ポリゴンミラーでの反射率変化による光量むらを有効に低減できず、大きい光量むらを発生させてしまうことがある。

上流側での折り返しミラーＭ１１の副走査方向の偏角は鋭角であり、下流側の折り返しミラーＭ１２では偏角は鈍角である。

図６を参照して説明すると、図６（ａ）は、折り返しミラーＭ１１における反射の状態を説明図的に示している。

図６（ａ）において、右側が反光源側、左側が光源側である。破線は「入・反射面」とミラー面との交差部を示し、「実線の双頭矢印」は偏光方向を表す。この偏光方向を入・反射面に射影した成分がＰ偏光成分である。

偏光方向自体は変化することがない。

偏向されたレーザ光束の入・反射面（破線）は、折り返しミラーＭ１１の中央部では、副走査方向（図の上下方向）に平行であるが、光源側・反光源側では、ポリゴンミラーによる偏向の起点から発散するように傾く。

図６（ａ）では、図の上方に「偏向の起点」があり、偏向レーザ光束の偏向角に従って光源側と反光源側の入・反射面が、折り返しミラーＭ１１に向かって広がる様子を示している。

この場合、光源側では、偏向レーザ光束の偏光方向が「入・反射面（破線）」に対して直角に近い角度を持っており、この部分での反射率は「Ｓ偏光成分が支配的」で反射率は高い。

反光源側では、レーザ光束の偏光方向は入・反射面に対して傾きが小さく、これに応じてＳ偏光成分が少なくＰ偏向成分が大きい。このため、折り返しミラーＭ１１の反射率は、光源側から反光源側へ向かって漸減する。

偏向反射面による反射率も光源側から反光源側へ向かって漸減しているので、折り返しミラーＭ１１による反射率の変化は、偏向反射面による反射率変化を増大させる向きになる。

図６（ｂ）は、折り返しミラーＭ１２における反射の状態を説明図的に示している。

図６（ｂ）において、左側が反光源側、右側が光源側である。「破線」は入・反射面とミラー面との交差部を示し、実線の双頭矢印は偏光方向を表す。偏光方向自体は変化することがない。

偏向されたレーザ光束は、折り返しミラーＭ１２の中央部では、入・反射面（破線）は、副走査方向（図の上下方向）に平行であるが、光源側・反光源側では、偏向レーザ光束は、入・反射面は、ポリゴンミラーによる偏向の起点から発散するように傾く。

図６（ｂ）では、図の下方に「偏向の起点」があり、偏向レーザ光束の偏向角に従って光源側と反光源側の入・反射面が、折り返しミラーＭ１２に向かって広がる様子を示している。

この場合、光源側では、偏向レーザ光束の偏光方向が、入・反射面に対して平行に近い角度であり、この部分での反射率はＳ偏光成分が少なく、反射率は低い。

反光源側では、レーザ光束の偏光方向は、入・反射面に対して傾きが大きく、これに応じてＳ偏光成分が多く、Ｐ偏向成分が小さい。このため、折り返しミラーＭ１２の反射率は、光源側から反光源側へ向かって漸増する。

従って図６の場合、折り返しミラーＭ１１での反射率は「光源側から反光源側へ向かって漸減」し、折り返しミラーＭ１２での反射率は「光源側から反光源側へ向かって漸増」する。従って、折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２での反射率の増減の向きが逆となり、互いに相殺する傾向にあるので、このことを利用して、前記「発光部における偏光方向のばらつきによる主走査方向の光量分布変動」を予め低減することが可能になる。

ところで、図６（ａ）、（ｂ）において、実線の双頭矢印で示している偏向レーザ光束の偏光方向）は、基本的には、ＬＤアレイにおける「発光部配列方向の傾きの向き」により定まる。例えば、この向きが、図３に即して説明した「第１の傾き」の場合であったとすると、上記傾きの向きを「第２の傾き」にした場合には、図６に示す場合とは逆になり、折り返しミラーＭ１１での反射率は、光源側から反光源側へ向かって漸増し、折り返しミラーＭ１２では光源側から反光源側へ向かって漸減する。

従って「ＬＤアレイの発光部の配列方向の傾きの向き」によらず、折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２での反射率の増減は何れも相殺傾向となるので、両折り返しミラーでの反射率増減のバランスをとって反射率変化が良好に相殺されるようにすることが可能である。

しかし、折り返しミラーＭ１１における反射率の変化の程度（光源側の反射率と反光源側の反射率の差）と、折り返しミラーＭ１２における反射率の変化の程度とは、必ずしも同じではなく、各折り返しミラーが偏向レーザ光束を副走査方向に折り返す「折り返し角（副走査方向の反射角）」の大小に依存する。

入・反射面と「折り返しミラーの鏡面との交差」の状態が、折り返しミラーの「副走査方向における折り返し角（以下、副走査方向の「偏角」とも呼ぶ。）は、偏角が小さいほど「入・反射面の副走査方向に対する角」は大きくなる。

図６（ａ）の場合でいうと、光源側および反光源側で入・反射面（破線）は副走査方向（図の上下方向）に傾いているが、偏角が大きくなるほど、上記破線の傾きが、中央の破線に平行な方向に近くなる。逆に、偏角が小さくなると、光源側・反光源側における入・反射面の副走査方向に対する傾きは大きくなる。

図５に示す折り返しミラーＭ１１、Ｍ１２の場合をみると、偏向レーザ光束の光路上でポリゴンミラー７１により近い折り返しミラーＭ１１では、副走査方向の偏角は小さく、光路上下流側にある折り返しミラーＭ１２では副走査方向の偏角が大きい。

従って、光源側および反光源側における副走査方向の偏角は、折り返しミラーＭ１１において小さく、折り返しミラーＭ１２において大きい。

偏光方向がポリゴンミラーの回転軸に対して９０度に近く傾いている場合、折返しミラーの偏角が小さいと、「入・反射面（破線）と偏光方向が直交に近くなってＳ偏光成分が大きくなる（反射率が高くなる）主走査方向の位置」は、主走査方向両端に対して内側となり、反射率は主走査方向の両周辺に向かって低くなっていく。

一方、偏角が大きい折返しミラーでは、入・反射面（破線）が「主走査方向中心での入・反射面に平行な方向」に近くなるため、偏光方向と入・反射面のなす角が直角に近づいてＳ偏光成分が大きくなる（反射率が高くなる）位置は、主走査方向における「一方の周辺（図中（ｂ）では左側）」となり、反射率は、この一方の側から他方の側に向かい低くなっていく。

即ち「主走査方向の全域での反射率の変化」は、偏角が大きい折返しミラーのほうが大きくなる、言い換えれば反射率変化の感度が高いことになる。

偏角の大きな折返しミラーで生じる「主走査方向の大きな反射率変化」を、ポリゴンミラーと「偏角の小さいミラー」とで生じる主走査方向の反射率変化と相殺することで、被走査面上での主走査方向の光量ばらつきは低減できる。この結果、偏光方向がばらついた場合においても、最も反射率の変化が大きい主走査方向の位置をポリゴンミラーでの反射率と相殺しているため、被走査面上での主走査方向の光量ばらつきは低減できる。

このような「反射率の増加・減少の向き」とその程度を見ると、上述の場合、ポリゴンミラーと第１折り返しミラーとが合わせて「光源側から反光源側へ向かう反射率の漸減」をもたらすが、この反射率の漸減の程度は、さほど大きくはならない。これに対して、第２折り返しミラーＭ１２での反射率の「光源側から反光源側への漸増」の程度は大きい。

従って、ポリゴンミラーと第１折り返しミラーＭ１１とによる合成的な反射率の変化を第２折り返しミラーＭ１２による反射率の変化により良好に相殺することができる。

ＬＤアレイの発光部配列方向の傾きの向きを上記とは逆にした場合、ポリゴンミラーの偏向反射面での反射率変化は上記と同じであるが、第１折り返しミラーＭ１１での反射率変化は「光源側から反光源側」に漸増であり、ポリゴンミラーでの反射率変化と第１折り返しミラーでの反射率変化とは増加・減少が互いに相殺しあうことになるので、ポリゴンミラーと第１折り返しミラーＭ１１との合成系による反射率変化は変化幅の小さいものとなる。

これに対し、第２折り返しミラーＭ１２における反射率変化は、光源側から反光源側へ漸減となり、変化幅は大きい。このため「ポリゴンミラー・第１折り返しミラーＭ１１による合成の反射率変化」と、第２折り返しミラーＭ１２における反射率変化とのバランスが崩れ、両者が良好に相殺しなくなったり、あるいは、反射率の変化幅を拡大するようになったりする恐れがある。

このような理由から、同一光路上に複数の折り返しミラーを用いる場合には、請求項３に記載のように、半導体レーザアレイの発光部配列方向の傾きの向きは、複数の折り返しミラーのうちで「副走査方向への折り返し角が最も大きい折り返しミラーにおける反射率が、走査レンズ系の光軸に関して光源に遠い側で高く」なる向きに定めるのが良い。

「発光部ごとの偏光方向のばらつきによる、主走査方向の光量分布変動を予め低減するにはまた、請求項４に記載のように、折り返しミラーを「主走査方向に屈折力を持つ走査レンズより被走査面側」に置くのがよい。

走査レンズ系が１枚の走査レンズで構成される場合、折り返しミラーを走査レンズより上流に配置すると、光偏向器から走査レンズを離す必要が生じ、走査レンズが大型化したり光学レイアウトが困難となり光走査装置が大型化してしまう。

また、走査レンズ計を２枚の走査レンズで構成する場合も、走査レンズ間の距離が近い拡大系の走査レンズ系においては上と同様の問題がある。

更に、主走査方向に正の屈折力を持つ走査レンズより被走査面側に折り返しミラーを配置すると、折り返しミラー両端での「主走査方向の入射角」が若干小さくなり、図６に示す破線が「若干、図の上下方向に平行に近づく」ため、この折り返しミラーでの反射率の増加減少の程度を軽減する効果がある。

図６の破線が上下方向に平行になれば、偏光方向が変化しても全体的な光量変動の発生は生じるが、主走査方向の光量分布の発生は小さくなる。
従って「折返しミラーへの主走査方向の入射角を極力小さく、入・反射面を副走査方向に平行に近づける」のが好ましい。

複数の走査レンズを有し、走査レンズ間隔の広い走査レンズ系においては、被走査面側に配置される走査レンズの主走査方向の屈折力は弱く、負の屈折力、もしくはゼロに近い屈折力とすることが可能であり、このようにすることにより、レイアウト性向上が可能となり、光走査装置の小型化のために「走査レンズ間に折り返しミラーを配置」しても前記効果は得られる。

ここで、図１に示した光学配置の具体的な数値例を挙げる。

「数値例」
光源１として用いられるＬＤアレイは発光波長：６５９ｎｍで、２個の発光部を３０μｍの間隔で配列したものである。カップリングレンズ３は焦点距離：２７ｍｍのものであり、光源１からの発散レーザ光束を「弱い発散レーザ光束」に変換する。

シリンダレンズ５は、副走査方向にのみ適宜の正のパワーを持つレンズである。

光偏向器７であるポリゴンミラーは、偏向反射面数：６で内接円半径：１３ｍｍのものであり、回転軸と偏向反射面は平行に形成され、光源１側からのレーザ光束は、偏向反射面に「主走査方向において像高：０に向かうレーザ光束」に対して、約６８度の角度を持って入射する。そして、入射レーザ光束は偏向反射面近傍に「副走査方向に互いに分離した複数個の線像として結像する。図１に図示されていないが、カップリングレンズ３から射出するレーザ光束を規制するアパーチャが設けられている。

このアパーチャは矩形形状の開口を持ち、その主走査方向長さ：２．３ｍｍ、副走査方向長さ：２．２ｍｍであって、カップリングレンズ３からポリゴンミラー７側へ１０ｍｍの位置に配置され、シリンダレンズ５はアパーチャからポリゴンミラー７側へ１８．５５ｍｍの位置に配置される。

走査レンズ系９は図１に示す如く「１枚構成」で、以下に示すごとき面形状を有し、以下の如くに配置される。

このとき各レーザ光束が被走査面上に形成する光スポットのスポット径は、主走査方向の中央部で、主走査方向に略：６７μｍ、副走査方向に略：８６μｍである。

ＬＤアレイ１における発光部の配列方向は、副走査方向（ポリゴンミラー７の回転軸方向）に対して７９．５度（主走査方向に対して１０．５度）傾けて配置されている。

走査レンズ系９のデータを表１に示す。表中、「Ｘ」は、各面をポリゴンミラー７の回転軸に垂直な面に投影したときの光軸方向の距離を示す。また「Ｎ（屈折率）」は、波長６５９ｎｍでの値である。ＲＹは主走査断面内での近軸曲率半径、ＲＺは副走査断面内での近軸曲率半径である。

走査レンズ系のレンズ面は両面とも非球面である。

この非球面は、以下のように表される。

X(Y,Z)＝Y²・Cm／［1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)²]
+ A・Y⁴+B・Y⁶+C・Y⁸+D・Y¹⁰+E・Y¹²+F・Y¹⁴
Cs(Y)・Z²／［1+√[1-(Cs(Y)・Z)²] 。

上の式において、
Ｙ：主走査方向座標、Ｚ：副走査方向座標：
Cm＝ 1/RY
Cs(Y)＝1/RZ + aY + bY² + cY³ + dY⁴ + eY⁵ + fY⁶
Ａ、Ｂ、・・・ａ、ｂ・・・係数
である。

上記式の各量の値を表２に示す。

なお、図１に符号８で示す防音ガラスは、屈折率：１．５１４３で厚さ：１．９ｍｍのであって、走査レンズ系９の光軸方向に対して１２度、ポリゴンミラー７の回転軸に対して２．５度傾けている。

また、図２に示す折り返しミラーＭ１２、Ｍ２２、Ｍ３２、Ｍ４２の下流側には、厚さ：１．９ｍｍの防塵ガラス（屈折率１．５１４３）ＢＧ１等がポリゴンミラーの回転軸に対して１４度傾けて（図２（ｂ）では「傾き」は示されていない。）配置されている。

図７は、図２（ｂ）に示した光学配置における光導電性感光体１１１、１１２に対応するポリゴンミラー７１以後の光学配置の例を示している。
図７（ａ）では、上流側の折り返しミラーＭ１１はポリゴンミラー７１の回転軸に対し約２０度、下流側の折返しミラーＭ１２は上記回転軸に対し、折り返しミラーＭ１１と逆側に３２度傾けて配置されている。
図７（ｂ）では、上流側の折り返しミラーＭ２１はポリゴンミラー７１の回転軸に対し約２０度、下流側の折返しミラーＭ２２は、上記回転軸に対し折り返しミラーＭ２１と逆側に２８度傾けて配置されている。

図８に、被走査面上での主走査方向における光量分布を示す。図８（ａ）は図７（ａ）に対応する場合であり、同（ｂ）は図７（ｂ）に対応する場合である。

図８（ａ）、（ｂ）における「横軸」は被走査面上の主走査方向の位置（光スポットの像高）、「縦軸」は光「量最大値に対する光量変動の比率（以下「シェーディング特性」と言う。）、即ち、被走査面上の主走査方向の光量分布」に相当するものを示す。

図８（ａ）、（ｂ）において横軸右側が「光源側」、横軸左側が「反光源側」である。

各図の「グラフ線」は、ＬＤアレイの発光部配列方向の「ポリゴンミラー回転軸に対する傾き角：θをパラメータとして上記光量分布を示している。
図８（ａ）、（ｂ）において、像高：−６０ｍｍの付近におけるグラフ線は、上から順に、θ＝−２０度、−１０度、−５度、０度、＋５度、＋１０度、＋２０度に対するものである。

即ち、図７（ａ）、（ｂ）の何れの場合も、発光部配列方向の傾き角：θを「−側」に設定することによりシーディング特性は良好となる。とくに傾き角：θ＝−２０度はシェーディング特性が最も良い。

なお、図８（ａ）では、ＬＤアレイの発光部配列方向の傾けの向きを「偏角の大きい折り返しミラーＭ１２での反射率が「走査レンズ光軸を挟み反光源側で高くなる」ように設定しており、（ｂ）は、ＬＤアレイの発光部配列方向の傾けの向きを（ａ）とは逆とし、偏角の大きい折り返しミラーＭ２２での反射率が「走査レンズ光軸を挟み光源側で高くなる」ように配置している。

上記シェーディング特性が小さくなると、発光部における「偏光方向のばらつき」によるシェーディング特性の変化も小さくなり、偏光方向のばらつきが小さい場合においては「発光点ごとに同一の補正値」を設定して光量補正を行なうことが可能であり、偏光方向のばらつきが大きい場合においても「予め準備するべき補正テーブルを少なくする」ことが可能となる。

なお、図８に示したシェーディング特性は、前述した数値例の光学系において、走査レンズ系と防塵ガラスを除く全ての素子の増反射コート（防音ガラスは反射防止コート）が施されているが、これらコートは単層である。

上に説明したように、ポリゴンミラーの偏向反射面や折り返しミラーにおける反射率の変化は、変化するといっても、反射率が１より大きくなるわけではなく、折り返しミラー等による反射は、光源から被走査面へ伝送される光エネルギを減衰させる作用を持つ。

従って、被走査面上に所望の強度を持った光スポットを形成するには、上記伝送される光エネルギの減衰を考慮して光源の各発光部を発光させる必要がある。

このように伝送途上における反射による伝送光エネルギの減衰の程度を軽減させるには、折り返しミラー等に、上記増反射コートを施すのが良い。増反射コートは、単層構造のものと多層膜構造のものがあるが、多層膜の増反射コートは単層構造のものに比して、増反射効果が高い。

従って、請求項５記載のように、同一光路上に配置される１以上の折り返しミラーに、多層膜の増反射コートが施されていることが好ましい。

多層膜の増反射コートを用いる効果を、図９に即して説明する。
図９は、図７（ａ）に示した光学配置において、多層膜の増反射コートの有無によるシェーディング特性を比較する図である。

図９（ａ）は、走査レンズ系と防塵ガラスとを除く全ての素子の増反射コート（防音ガラスは反射防止コート）を単層とした例であり、図９（ｂ）は、下流側の折返しミラーＭ２２（副走査方向の反射の偏角が一番大きい。）に形成する増反射コートを４層膜のコートとした場合である。

シェーディング特性を示すグラフ線は、図９（ａ）、（ｂ）の像高：−６０ｍｍの付近において、上から順にθ＝−２０度、−１０度、−５度、０度、＋５度、＋１０度、＋２０度に対するものである。図９（ａ）は、図８（ａ）と同一である。

この結果から明らかなように「偏光方向のばらつきによるシェーディング特性の変動」は低減されている。
偏光方向の違いによる「主走査方向での反射率変動」が大きくなるのは、先に説明したように「最も偏角の大きい折返しミラー」である。従って、この折返しミラーに多層膜の増反射コートを施すことにより、全体的な反射率が向上し、且つ、主走査方向での反射率の差は小さくなる。このため、偏光方向が「ばらついて」も、反射率の変化は小さくなり、被走査面での光量分布（光量むら）も低減される。

図８、図９に示すシェーディング特性は、ＬＤアレイの発光部個々から放射されるレーザ光束の偏光方向ごとに定まるので、このように偏光方向に応じて定まるシェーディング特性を補正して「シェーディング特性が主走査方向に一定となる」ように、図１の強度可変手段１００により光源１の各発光部の発光強度を補正するのである。

「偏光方向のばらつき」による主走査方向の光量分布変動を予め低減する方法について上に種々説明したが、上述の全ての方法を「同時に実施する」ことも可能であることは言うまでもなく、このようにすれば「偏光方向のばらつきによる被走査面での光量分布」より有効に低減可能である。

上記方法の組み合わせによっては、初期のシェーディング特性が劣化する可能性はあるが、これを補正することで、偏光方向のばらつきによる被走査面での光量分布変動は低減されているため、高品質な画像の提供が可能となる。

最後に、図１０を参照して画像形成装置の実施の１形態を説明する。
この実施の形態は、この発明を実施した光走査装置を「タンデム型フルカラーレーザプリンタ」に用いた例である。

図１０に符号１Ａで示す光走査装置は、図２（ｂ）に示した光走査装置と同様の構造のものであり、図２（ｂ）に図示された状態とは「上下を逆転」して配置されている。

画像形成装置内の下部側には、水平方向に配設されて、給紙カセット１３から給紙される「図示されない転写紙」を搬送する搬送ベルト１７が設けられている。搬送ベルト１７上にはイエロー画像用の感光体７Ｙ、マゼンタ画像用の感光体７Ｍ、シアン画像用の感光体７Ｃ及び黒画像用の感光体７Ｋが、転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。感光体は何れも光導電性のものである。

以下、符号にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付してイエロー、マゼンタ、シアン、黒に関するものであることを示す。感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは全て「同一径に形成されたドラム状のものであり、それぞれの周囲に、電子写真の各プロセスを実行するプロセス手段が時計回りに順に配置されている。

これらプロセス手段の配置を、感光体７Ｙを例にとって説明する。
即ち、感光体７Ｙの周囲に、帯電チャージャ８Ｙ、現像装置１０Ｙ、転写チャージャ１１Ｙ、クリーニング装置１２Ｙが時計回りに、上記順序で配設されている。他の感光体７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対しても同様である。

そして、各感光体は、帯電チャージャと現像装置との間において、光走査装置１Ａにより光走査（マルチビーム走査）される。

搬送ベルト１７の周囲には、感光体７Ｙよりも上流側にレジストローラ１６と、ベルト帯電チャージャ２０が設けられ、搬送ベルト１７の回転方向下流側にベルト分離チャージャ２１、除電チャージャ２２、クリーニング装置２３が順に設けられている。ベルト分離チャージャ２１よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置２４が設けられ、排紙トレイ２６に向けて排紙ローラ２５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７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像信号に基づき光走査装置１Ａによるレーザ光束によるマルチビーム走査により、各感光体表面に各色画像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対応する現像装置で各色トナーにより現像されてトナー画像となり「搬送ベルト１７上に静電的に吸着されて搬送される図示されない転写紙」の上に順次転写されて重ね合わせられ、転写紙上にフルカラー画像が形成される。このフルカラー像は定着装置２４で定着された後、排紙ローラ２５により排紙トレイ２６に排紙される。

上記画像形成装置の光走査装置１Ａを、前述の実施形態に係る光走査装置とすることで、被走査面（感光体表面）での「偏光方向のばらつきに起因する光量むら」を有効に補正し、濃度むら、色味の変化の小さい、高品位な画像再現性を確保できる画像形成装置を実現することができる。

１ＬＤアレイ
３カップリングレンズ
５シリンダレンズ
７光偏向器（ポリゴンミラー）
９走査レンズ系
１１被走査面

特開２００５−３２６７４４号公報

Claims

光源としての半導体レーザアレイを１以上有し、半導体レーザアレイごとに１つの被走査面を光走査する光走査装置であって、
各光源からの複数レーザ光束を、偏向させる１以上の光偏向器と、
各光源からの複数のレーザ光束を上記光偏向器へ導光する１以上の光源側光学系と、
上記光偏向器により偏向されたレーザ光束を、走査すべき被走査面に光スポットとして集光する１以上の走査レンズ系と、
上記光偏向器と被走査面との間に配置されて、偏向されたレーザ光束の光路を屈曲させるべく、光源ごとに１以上設けられる折り返しミラーと、
各光源における個々の発光部から放射されるレーザ光束の強度を変化させるべく、光源ごとに設けられた強度可変手段とを有し、
上記光源の各発光部から放射されるレーザ光束は、偏光方向が異なっており、
上記強度可変手段が、各被走査面における各光スポットの光強度が、主走査方向に均一となるように各光源の発光部ごとに放射レーザビームの強度を補正することを特徴とする光走査装置。
請求項１記載の光走査装置において、
光源としての半導体レーザアレイは、発光部の配列方向を主走査方向に対して傾けられ、発光部の配列間隔を副走査方向に小さく設定されたことを特徴とする光走査装置。
請求項２記載の光走査装置において、
光偏光器の被走査面側に、複数の折り返しミラーが配置され、
光源としての半導体レーザアレイの発光部の配列方向の傾きを、上記複数の折り返しミラーのうちで、副走査方向への折り返し角が最も大きい折り返しミラーにおける反射率が、走査レンズ系の光軸に関して光源に遠い側で高くなる向きに定めたことを特徴とする光走査装置。
請求項１〜３の任意の１に記載の光走査装置において、
全ての折り返しミラーが、走査レンズ系を構成する走査レンズのうちで主走査方向に正の屈折力を持つ走査レンズよりも被走査面側に配置されることを特徴とする光走査装置。
請求項１〜４の任意の１に記載の光走査装置において、
同一光路上に配置される１以上の折り返しミラーに、多層膜の増反射コートが施されていることを特徴とする光走査装置。
電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、
電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
請求項６記載の画像形成装置において、
複数の光源を有し、各光源に対応する被走査面の実体をなす光導電性感光体がドラム状もしくは無端ベルト状に形成されて１方向に並列的に配置されて、対応する光源からの複数のレーザ光束によりマルチビーム走査されることを特徴とする画像形成装置。
請求項７記載の画像形成装置において、
１個の光偏向器が、２以上の光導電性感光体に対して共通化されていることを特徴とする画像形成装置。