JP2011013289A - 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、複数の被走査面をそれぞれ精度良く光走査する。
【解決手段】 光走査装置は、４つの光源、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、及び走査光学系などを備えている。そして、走査光学系は、ガラス製の偏向器側走査レンズ（２１０５Ａ、２１０５Ｂ）、樹脂製の像面側走査レンズ（２１０６Ａ、２１０６Ｂ）、偏光分離素子（２１０７Ａ、２１０７Ｂ）、及び折返しミラー（２１０８ａ〜２１０８ｄ、２１０９ａ〜２１０８ｄ）を有し、ポリゴンミラー２１０４から感光体ドラム（２０３０ａ〜２０３０ｄ）に向かう光束の光路上に、偏向器側走査レンズ、像面側走査レンズ、偏光分離素子、折返しミラーの順に配置されている。これにより、偏光分離素子に入射する光束の偏光状態の乱れを抑制し、偏光分離素子での偏光分離特性を従来よりも向上させることができる。
【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、レーザを光源に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、光源から射出され、偏向器で偏向された光束（走査用光束）で感光体ドラムの表面を走査し、感光体ドラムの表面に潜像を形成するために光走査装置を備えている。

近年、複数の色画像を重ね合わせる多色画像形成装置が開発されている。特に、複数の走査光学系を用いて、各色に対応する複数の感光体ドラムの表面に光スポットを形成するタンデム方式の多色画像形成装置が多く用いられている。

多色画像の書込みを実現するために、色毎に光走査装置を設ける方法も用いられているが、部品点数が増加したり、画像形成装置の小型化が阻害されるといった不都合が生じる。

そこで、複数の走査光学系を内蔵した単一の光走査装置を用いることが提案された。この場合、各色に対応した複数の光束が単一の偏向器に入射し、それぞれの走査光学系により各感光体ドラム表面に結像させられるものが一般的である。但し、この方式は、各色に対応した光学素子が偏向器の周りに密集してしまい、光走査装置の小型化に限界を与える。

上記のような小型化の限界を克服する方法として、偏光方向の違いによって光束を分割する偏光光束分割素子（偏光分離素子）を走査光学系内に設ける方法が考えられた（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。この方法は、偏向器の回転軸方向に関して光走査装置のサイズを小型化（薄型化）し、かつ走査光学系内の光学素子を共通して用いることで部品点数を低減させるのに効果的である。

その他、空間変調素子等の動的能動素子を用いて走査光学系を集約する方法や、互いに波長の異なる光源を用いてダイクロイックミラーで分割する方法等が考えられた。しかし、能動素子を用いる場合には、その駆動回路が必要になり、ダイクロイックミラーを用いる場合には、１つの光走査装置に異種の光源が搭載されることになるので、走査光学系の光学素子数が低減されたとしても、その代償としてさらに高価な素子を増やす必要に迫られる。従って受動素子である偏光分離素子を用いる方式（偏光分離方式）が好適である。

ところで、偏光分離方式を用いて光走査装置の薄型化を図る場合、偏光分離素子による分離特性を良好にする必要がある。例えば、偏光分離素子に入射する光束がわずかに楕円偏光化していたり、偏光方向が傾いていたりすると、本来互いに分離されるべき光束が他方の走査光学系に混入してしまう。

分離される各光束は、それぞれの被走査面上に画像情報を書き込むために互いに異なる時系列信号で発光されている。そこで、偏光分離特性が充分でないと、他の被走査面に書き込むはずの画像情報が混入してしまうことになる。多色画像形成装置で例を挙げれば、シアンで現像されるはずの情報がマゼンタ用の被走査面に書き込まれ、画像上では色のクロストークをもたらす。

偏光分離特性の主な劣化要因として、走査レンズが樹脂である場合の複屈折がある。低複屈折率の樹脂材料は広く研究されているが、走査レンズの形状、成形条件、生産効率を考慮するとそれらの適用は課題が多いのが現状である。

複屈折現象を避けるために、走査光学系をすべてガラスレンズで構成する方法も容易に考えられるが、近年の高画質化に対応するために、レンズ枚数の増加及びレンズ加工精度の高度化が必要となり、高コスト化を招く。

しかしながら、特許文献１〜特許文献４では、樹脂製走査レンズの複屈折による偏光分離特性の劣化について何ら考慮されていない。

本発明は、第１の観点からすると、互いに偏光方向が直交する第１の光束及び第２の光束を偏向器で偏向し、走査光学系を介して前記第１及び第２の光束をそれぞれ対応する被走査面に導き結像させる光走査装置において、前記走査光学系は、前記偏向器で偏向された光束の光路上に配置されたガラス製の第１の走査レンズと；前記第１の走査レンズを透過した光束の光路上に配置された樹脂製の第２の走査レンズと；前記第２の走査レンズを透過した光束の光路上に配置され、前記第１の光束を透過させ、前記第２の光束を反射する偏光分離素子と；を有する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、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、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に応じて変調された光束を走査する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、結果として、高コスト化を招くことなく、小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説明するための図である。 図１における光走査装置の概略構成を示す図（その１）である。 図１における光走査装置の概略構成を示す図（その２）である。 図１における光走査装置の概略構成を示す図（その３）である。 端面発光素子を説明するための図である。 合成素子２２０３Ａを説明するための図である。 合成素子２２０３Ｂを説明するための図である。 回折レンズを説明するための図である。 偏向器側走査レンズの偏肉度を説明するための図である。 像面側走査レンズの偏肉度を説明するための図である。 偏光分離素子を説明するための図である。 偏向器側走査レンズの射出面から像面側走査レンズの入射面までの距離と、像面側走査レンズの射出面から偏光分離素子の入射面までの距離との関係を説明するための図である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離と、複数の感光体ドラムの軸間距離との関係を説明するための図である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離が、複数の感光体ドラムの軸間距離よりも短い場合を説明するための図（その１）である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離が、複数の感光体ドラムの軸間距離よりも短い場合を説明するための図（その２）である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離が、複数の感光体ドラムの軸間距離と等しい場合を説明するための図である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離が、複数の感光体ドラムの軸間距離よりも長い場合を説明するための図（その１）である。 ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの距離が、複数の感光体ドラムの軸間距離よりも長い場合を説明するための図（その２）である。 理想的な偏光分離特性を説明するための図である。 複屈折性をもつ樹脂製のレンズを介した光束が偏光分離素子に入射する場合を説明するための図である。 空間的に分離された複数の走査光学系を有する従来の光走査装置を説明するための図である。 偏光分離素子の変形例１を説明するための図である。 偏光分離素子の変形例２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２１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つのクリーニング装置（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電ローラ（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像装置（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つの転写ローラ（２０３５ａ、２０３５ｂ、２０３５ｃ、２０３５ｄ）、中間転写ベルト２０４０、定着装置２０５０、紙搬送路２０５４、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。

なお、ここでは、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。

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。

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。

感光体ドラム２０３０ａの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ａの回転方向に沿って、帯電ローラ２０３２ａ、現像装置２０３３ａ、転写ローラ２０３５ａ、クリーニング装置２０３１ａが配置されている。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電ローラ２０３２ａ、現像装置２０３３ａ、転写ローラ２０３５ａ及びクリーニング装置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の表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向に沿って、帯電ローラ２０３２ｂ、現像装置２０３３ｂ、転写ローラ２０３５ｂ、クリーニング装置２０３１ｂが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電ローラ２０３２ｂ、現像装置２０３３ｂ、転写ローラ２０３５ｂ及びクリーニング装置２０３１ｂ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２０３０ｃの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向に沿って、帯電ローラ２０３２ｃ、現像装置２０３３ｃ、転写ローラ２０３５ｃ、クリーニング装置２０３１ｃが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電ローラ２０３２ｃ、現像装置２０３３ｃ、転写ローラ２０３５ｃ及びクリーニング装置２０３１ｃ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２０３０ｄの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向に沿って、帯電ローラ２０３２ｄ、現像装置２０３３ｄ、転写ローラ２０３５ｄ、クリーニング装置２０３１ｄが配置されている。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電ローラ２０３２ｄ、現像装置２０３３ｄ、転写ローラ２０３５ｄ及びクリーニング装置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。

各帯電ローラは、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、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、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装置の方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。

各現像装置は、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（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って中間転写ベルト２０４０の方向に移動する。

各転写ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成されたトナー画像を、中間転写ベルト２０４０に転写する。なお、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各トナー画像は、中間転写ベルト２０４０上で重ね合わされる。

プリンタ制御装置２０９０は、所定のタイミングで、不図示の給紙トレイに格納されている記録紙を、紙搬送路２０５４上を中間転写ベルト２０４０に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のトナ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、定着装置２０５０に送られる。

定着装置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、不図示の排紙トレイ上に順次スタックされる。

各クリーニング装置は、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、再度対応する帯電装置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。

光走査装置２０１０は、一例として図２〜図４に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、２つの開口板（２２０２Ａ、２２０２Ｂ）、２つの合成素子（２２０３Ａ、２２０３Ｂ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４Ａ、２２０４Ｂ）、ポリゴンミラー２１０４、２つの偏向器側走査レンズ（２１０５Ａ、２１０５Ｂ）、２つの像面側走査レンズ（２１０６Ａ、２１０６Ｂ）、２つの偏光分離素子（２１０７Ａ、２１０７Ｂ）、９つの折返しミラー（２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ａ１、２１０９ａ２、２１０９ｂ、２１０９ｃ、２１０９ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング（図示省略）の所定位置に組み付けられている。

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。また、便宜上、２つの折返しミラー２１０９ａ１と２１０９ａ２は、総称して１つの折返しミラー２１０９ａという。

また、便宜上、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける光束の射出方向を「ｗ１方向」、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける主走査対応方向を「ｍ１方向」とする。さらに、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける光束の射出方向を「ｗ２方向」、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける主走査対応方向を「ｍ２方向」とする。なお、光源２２００ａ及び光源２２００ｂにおける副走査対応方向、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄにおける副走査対応方向は、いずれもＺ軸方向と同じ方向である。

各光源は、ｐ型及びｎ型半導体材料からなる一般的な端面発光素子が金属等でパッケージングされた半導体レーザである。端面発光素子は、一般的にｐ型半導体材料とｎ型半導体材料とが接合されたダブルヘテロ接合構造を有している。その接合部に電流が注入されると、接合部に設けられた活性層からレーザ光が射出される。一般的に、このような構造から射出されるレーザ光は、一例として図５に示されるように、活性層に平行な方向に偏光していることが知られている。

図２に戻り、光源２２００ａは光源２２００ｂに隣接して配置され、光源２２００ｄは光源２２００ｃに隣接して配置されている。そして、２２００ｂと光源２２００ｃは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。

なお、以下では、便宜上、光源２２００ａから射出された光束を光束ＬＢａ、光源２２００ｂから射出された光束を光束ＬＢｂ、光源２２００ｃから射出された光束を光束ＬＢｃ、光源２２００ｄから射出された光束を光束ＬＢｄともいう。

カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａの＋ｗ１側に配置され、光束ＬＢａを平行光・収束光・発散光のいずれかの状態で後続の光学系にカップリングする。

カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂの＋ｗ１側に配置され、光束ＬＢｂを平行光・収束光・発散光のいずれかの状態で後続の光学系にカップリングする。

カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃの＋ｗ２側に配置され、光束ＬＢｃを平行光・収束光・発散光のいずれかの状態で後続の光学系にカップリングする。

カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄの＋ｗ２側に配置され、光束ＬＢｄを平行光・収束光・発散光のいずれかの状態で後続の光学系にカップリングする。

各合成素子は、２つの光束を互いに直交する直線偏光とし、同一の光路上に射出する機能を有している。

合成素子２２０３Ａは、カップリングレンズ２２０１ａ及びカップリングレンズ２２０１ｂの＋ｗ１側に配置されている。

合成素子２２０３Ｂは、カップリングレンズ２２０１ｃ及びカップリングレンズ２２０１ｄの＋ｗ２側に配置されている。

ここでは、合成素子２２０３Ａは、一例として図６に示されるように、反射面Ａ１、λ／２波長板Ａ２、偏光分離面Ａ３を有している。反射面Ａ１は、カップリングレンズ２２０１ｂを通過した光束の光路上に位置し、該光束の光路を−ｍ１方向に曲げる。λ／２波長板Ａ２は、カップリングレンズ２２０１ａを通過した光束の光路上に位置し、該光束の偏光方向を９０°回転させる。偏光分離面Ａ３は、反射面Ａ１の−ｍ１側であって、λ／２波長板Ａ２の＋ｗ１側に位置し、Ｐ偏光を透過させ、それと直交するＳ偏光を反射するという特性を有している。偏光分離面Ａ３は、一般の偏光分離面と同様に誘電体多層膜やワイヤグリッド等で実現される面である。

ところで、光源２２００ａ及び光源２２００ｂは、偏光方向が図６における紙面に垂直な方向の直線偏光が射出されるように取り付けられている。なお、偏光方向が偏光分離面Ａ３の入射平面（入射光線と射出光線のなす平面）に対して垂直な直線偏光はＳ偏光であり、平行な直線偏光はＰ偏光である。

そこで、光源２２００ａから射出され、カップリングレンズ２２０１ａを通過したＳ偏光の光束ＬＢａは、λ／２波長板Ａ２によりＰ偏光に変換され、偏光分離面Ａ３を透過する。また、光源２２００ｂから射出され、カップリングレンズ２２０１ｂを通過したＳ偏光の光束ＬＢｂは、反射面Ａ１で−ｍ１方向に反射され、偏光分離面Ａ３でさらに反射される。そこで、合成素子２２０３Ａからは、同一光路上にＳ偏光の光束とＰ偏光の光束が射出されることになる。

ところで、合成素子２２０３Ａ内では、光束ＬＢａの光路長と光束ＬＢｂの光路長に差が生じる。そこで、光束ＬＢａと光束ＬＢｂが同一距離のところに結像するように、カップリングレンズ２２０１ａ及びカップリングレンズ２２０１ｂの少なくとも一方は、合成素子２２０３Ａ内での光路差に応じて取り付け位置が調整されている。すなわち、ｗ１方向に関して、カップリングレンズ２２０１ａ及びカップリングレンズ２２０１ｂの位置は異なっている。

合成素子２２０３Ｂは、一例として図７に示されるように、反射面Ｂ１、λ／２波長板Ｂ２、偏光分離面Ｂ３を有している。反射面Ｂ１は、カップリングレンズ２２０１ｃを通過した光束の光路上に位置し、該光束の光路を＋ｍ２方向に曲げる。λ／２波長板Ｂ２は、カップリングレンズ２２０１ｄを通過した光束の光路上に位置し、該光束の偏光方向を９０°回転させる。偏光分離面Ｂ３は、反射面Ｂ１の＋ｍ２側であって、λ／２波長板Ｂ２の＋ｗ２側に位置し、Ｐ偏光を透過させ、それと直交するＳ偏光を反射するという特性を有している。

ところで、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄは、偏光方向が図７における紙面に垂直な方向の直線偏光が射出されるように取り付けられている。なお、偏光方向が偏光分離面Ｂ３の入射平面（入射光線と射出光線のなす平面）に対して垂直な直線偏光はＳ偏光であり、平行な直線偏光はＰ偏光である。

そこで、光源２２００ｄから射出され、カップリングレンズ２２０１ｄを通過したＳ偏光の光束ＬＢｄは、λ／２波長板Ｂ２によりＰ偏光に変換され、偏光分離面Ｂ３を透過する。また、光源２２００ｃから射出され、カップリングレンズ２２０１ｃを通過したＳ偏光の光束ＬＢｃは、反射面Ｂ１で＋ｍ２方向に反射され、偏光分離面Ｂ３でさらに反射される。そこで、合成素子２２０３Ｂからは、同一光路上にＳ偏光の光束とＰ偏光の光束が射出されることになる。

なお、各合成素子は、「２つの光束を互いに直交する直線偏光とし、同一の光路上に射出する」機能を有していれば、本実施形態の合成素子と異なる形態であっても良い。例えば、λ／２波長板の取り付け位置が異なっていても良い。

図２に戻り、開口板２２０２Ａは、開口部を有し、合成素子２２０３Ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を整形する。

開口板２２０２Ｂは、開口部を有し、合成素子２２０３Ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を整形する。

シリンドリカルレンズ２２０４Ａは、開口板２２０２Ａの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４Ａは、一例として図８に示されるように、入射面にシリンドリカル面、射出面に回折面が形成されている回折レンズである。このシリンドリカルレンズ２２０４Ａは、回折面の強い負分散特性により、光走査装置の温度変動時に、光源波長の変動を利用して感光体ドラム面上でのピントずれを補正する機能を有している。

図２に戻り、シリンドリカルレンズ２２０４Ｂは、開口板２２０２Ｂの開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。このシリンドリカルレンズ２２０４Ｂは、シリンドリカルレンズ２２０４Ａと同様な回折レンズである。

光源とポリゴンミラー２１０４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、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）と、２つの開口板（２２０２Ａ、２２０２Ｂ）と、２つの合成素子（２２０３Ａ、２２０３Ｂ）と、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４Ａ、２２０４Ｂ）とから構成されている。

ポリゴンミラー２１０４は、１段構造の６面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。

ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４Ａからの光束（ＬＢａ、ＬＢｂ）はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４Ｂからの光束（ＬＢｃ、ＬＢｄ）はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

偏向器側走査レンズ２１０５Ａは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、偏向器側走査レンズ２１０５Ｂは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。

各偏向器側走査レンズは、いずれもＢＫ７等に代表される光学ガラス製のレンズである。

ここでは、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から各偏向器側走査レンズの入射面までの距離は３６ｍｍである。

各偏向器側走査レンズの入射面は、曲率半径が−４３．１ｍｍの回転対称な球面である。また、各偏向器側走査レンズの射出面は、曲率半径が−３２．９ｍｍの回転対称球面である。なお、曲率半径の符号は、光学面から見てその曲率中心が感光体ドラム側であれば正、ポリゴンミラー２１０４側であれば負としている。

さらに、各偏向器側走査レンズでは、Ｘ軸方向に関する肉厚の最大値Ｄｍａｘは１０．５ｍｍ、最小値Ｄｍｉｎは８．６ｍｍである（図９参照）。そこで、Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎを「偏肉度」と呼ぶと、各偏向器側走査レンズの偏肉度は１．２ｍｍである。

また、各偏向器側走査レンズは、その屈折率を１．５６とし、曲率半径から計算すると、焦点距離は１８４ｍｍである。すなわち、各偏向器側走査レンズのパワーは、０．００５である。

像面側走査レンズ２１０６Ａは、偏向器側走査レンズ２１０５Ａの−Ｘ側に配置され、像面側走査レンズ２１０６Ｂは、偏向器側走査レンズ２１０５Ｂの＋Ｘ側に配置されている。

各像面側走査レンズは、いずれも透明性の高い光学プラスチック製のレンズ（例えば、日本ゼオン社製「ＺＥＯＮＥＸ」）である。特に、低複屈折材料として提供されている、ＴＯＰＡＳ（ＴＯＰＡＳ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ社製）、オプトレッツ（日立化成工業社製）等の材料であれば更に好ましい。

ここでは、偏向器側走査レンズ２１０５Ａの射出面から像面側走査レンズ２１０６Ａの入射面までの距離は４９．１ｍｍである。同様に、偏向器側走査レンズ２１０５Ｂの射出面から像面側走査レンズ２１０６Ｂの入射面までの距離も４９．１ｍｍである。

各像面側走査レンズの入射面は、曲率半径が１７０８ｍｍのアナモフィック面である。また、各像面側走査レンズの射出面は、曲率半径が４９７０ｍｍのアナモフィック面である。入射面及び射出面の少なくとも一方では、複数のＸＹ断面における各曲率中心を結ぶ線は、ＸＺ平面内で非直線である。そして、各像面側走査レンズにおける光軸での肉厚は３．５ｍｍである。

さらに、各像面側走査レンズでは、Ｘ軸方向に関する肉厚の最大値Ｄｍａｘは１．６ｍｍ、最小値Ｄｍｉｎは１．３ｍｍである（図１０参照）。そこで、各像面側走査レンズの偏肉度は０．３ｍｍである。

また、各像面側走査レンズは、屈折率を１．５２とし、曲率半径から計算すると、焦点距離は５０００ｍｍである。すなわち、各像面側走査レンズのパワーは、０．０００２である。

本実施形態では、各像面側走査レンズは、各偏向器側走査レンズよりも偏肉度及びパワーが小さい。

偏光分離素子２１０７Ａは、像面側走査レンズ２１０６Ａの−Ｘ側に配置され、偏光分離素子２１０７Ｂは、像面側走査レンズ２１０６Ｂの＋Ｘ側に配置されている。各偏光分離素子は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射する分離面を有している。

各偏光分離素子は、一例として図１１に示されるように、ガラス製で三角柱状の２つの長尺部材を、誘電体多層膜面を接合面として接合したものである。この接合面が分離面である。なお、ガラス素材は偏光分離素子の生産効率から適切に選択された光学ガラスである。また、誘電体多層膜は、光源の波長に応じて適切な偏光分離を行えるよう設計されている。

ここでは、像面側走査レンズ２１０６Ａの射出面から偏光分離素子２１０７Ａの入射面までの距離は５ｍｍである。同様に、像面側走査レンズ２１０６Ｂの射出面から偏光分離素子２１０７Ｂの入射面までの距離も５ｍｍである。

すなわち、偏向器側走査レンズ２１０５Ａの射出面から像面側走査レンズ２１０６Ａの入射面までの距離をＤ１ａ、像面側走査レンズ２１０６Ａの射出面から偏光分離素子２１０７Ａの入射面までの距離をＤ２ａとすると、Ｄ１ａ＞Ｄ２ａの関係が成立している（図１２参照）。同様に、偏向器側走査レンズ２１０５Ｂの射出面から像面側走査レンズ２１０６Ｂの入射面までの距離をＤ１ｂ、像面側走査レンズ２１０６Ｂの射出面から偏光分離素子２１０７Ｂの入射面までの距離をＤ２ｂとすると、Ｄ１ｂ＞Ｄ２ｂの関係が成立している（図１２参照）。なお、ここでは、Ｄ１ａ＝Ｄ１ｂ、Ｄ２ａ＝Ｄ２ｂである。

また、Ｙ軸方向に関して、偏光分離素子２１０７Ａの長さは像面側走査レンズ２１０６Ａの長さよりも短い（図２参照）。同様に、Ｙ軸方向に関して、偏光分離素子２１０７Ｂの長さは像面側走査レンズ２１０６Ｂの長さよりも短い。この場合には、各像面側走査レンズの長手方向における複屈折が発生しやすい両端部近傍には、光束は通過しない。

ここでは、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から偏光分離素子２１０７Ａの入射面までの距離Ｌｐａ、及びポリゴンミラー２１０４の回転中心から偏光分離素子２１０７Ｂの入射面までの距離Ｌｐｂは、いずれも１０３．６ｍｍである（図１３参照）。複数の感光体ドラムの軸間距離Ｐは、一般的に６０ｍｍ〜１００ｍｍである。そこで、距離Ｌｐａ及び距離Ｌｐｂは、いずれも軸間距離Ｐと同程度かそれよりも長い。

ここで、いわゆる対向走査光学系を想定し、偏向器から個別の感光体ドラム表面に到達する複数の光路長が等しくなるように設定する際の、偏向器の回転中心から偏光分離素子の分離面までの距離Ｌｐと、複数の感光体ドラムの軸間距離Ｐとの関係について図１４〜図１８を用いて説明する。ところで、対向走査光学系とは、一般に偏向器の回転軸を中心として両側にそれぞれ光束が走査される光学系をいい、ここでは、４つの感光体ドラム表面を走査する走査光学系が単一の偏向器を共有している形態とする。なお、便宜上、走査レンズ及び導光素子は省略し、光路が折り返されている部分には導光素子が設けられているものとする。また、導光素子による光路の折返しは、簡単のため９０°で統一している。さらに、各感光体ドラム表面への入射角はレイアウトの利便性に関する議論に直接関係しないため０度としている。

（１）Ｌｐ＜Ｐの場合

図１４に示されるように、複数の光路長を等しくするためには、Ｌｌの部分を伸長する必要がある。軸間距離Ｐと、各感光体ドラム表面への入射角を変更しないことを条件にすると、一例として図１５に示されるように、内側の光路を折り曲げることになり、光走査装置の厚さＨが大きくなってしまう。

（２）Ｌｐｂｓ＝Ｐの場合

図１６に示されるように、Ｌｈ＝Ｌ１が成立しているため、Ｌｌの部分を伸長する必要がない。但し、この場合は、走査光学系における光路長が軸間距離Ｐによって決まってしまうので、レイアウト設計の自由度は向上しない。また、距離Ｌｐの中に偏向器側走査レンズと像面側走査レンズを配置することになるため、軸間距離Ｐによっては収差補正に関して不利になるおそれがある。

（３）Ｌｐｂｓ＞Ｐの場合

図１７に示されるように、複数の光路長を等しくするためには、Ｌｈの部分を伸長する必要がある。軸間距離Ｐと、各感光体ドラム表面への入射角を変更しないことを条件にすると、一例として図１８に示されるように、外側へ光路長をせり出させることで対応できる。この場合は、光走査装置の厚さＨを厚くすることなくレイアウト設計の自由度が向上する。

この場合は、また、偏向器から偏光分離素子までの距離が長くなるため、偏向器側走査レンズ及び像面側走査レンズの配置位置に関する自由度が高くなり、収差補正の観点でも好適な形態であると言える。

本実施形態では、Ｌｐ＞Ｐであり、レイアウト設計の自由度の向上に好適である。

ところで、一般的な偏光分離素子は、入射光束を互いに直交する２つの直線偏光に分割する機能を有している。本明細書では、互いに偏光方向が直交する２つの直線偏光の光束（Ｌａ、Ｌｂ）を含む光束が、偏光分離素子に入射したとき、互いに混成することなく各偏光方向に応じて光束Ｌａ´と光束Ｌｂ´として分離される特性を「偏光分離特性」という。

光束Ｌａ、光束Ｌｂ、光束Ｌａ´、光束Ｌｂ´の光量を、それぞれＡ、Ｂ、Ａ´、Ｂ´と定義すると、理想的な偏光分離特性の場合には、Ａ∝Ａ´、Ｂ∝Ｂ´が成り立ち、Ａ´、Ｂ´はそれぞれＢ、Ａに関係しないことになる。

図１９には、偏光分離素子の機能模式図が示されている。上記光束Ｌａ、光束Ｌｂに対応した偏光方向をＰａ、Ｐｂとする。ここでは、ＰａとＰｂは互いに直交しており、Ｐａはｚ軸、Ｐｂはｙ軸と平行であるものとする。理想的な偏光分離特性をもった偏光分離素子は、直交する偏光方向に応じて光路を分離する。

ここで、光束Ｌａ及び光束Ｌｂが、複屈折性をもつ部材を透過した場合を考える。「複屈折性をもつ」とは、方向により光束が感受する屈折率が異なることを意味している。現実の光走査装置では、生産効率が高いこと、及び複雑な面形状が実現しやすいことから、樹脂製の走査レンズが多く用いられている。このような樹脂製の光学素子は、一般に複屈折性を持ち、光学異方性媒質のように振舞う。

樹脂材料を射出成形などにより成形して製造された樹脂製の光学素子は、成形過程において、ある領域内で樹脂の高分子が配向を揃えて凝固し、光学素子の内部に部分的な光学異方性をもつことがある。この光学素子に直線偏光が入射すると、光学異方性媒質の基本的特性として、直交する断面内で位相差を生じるため、偏光方向の回転が生じる。なお、ガラス製の光学素子の場合は、光学素子内部の構造が非晶質となっており、光学的に等方性を有し、樹脂のような複屈折性は一般に生じない。

そこで、図２０に示されるように、複屈折性をもつ樹脂製のレンズ（以下では、「樹脂レンズ」と略述する）に、上記光束Ｌａ、光束Ｌｂが入射すると、偏光方向が回転する。複屈折性によって、射出光は回転した直線偏光あるいは楕円偏光となる。このような偏光状態で偏光分離素子に入射すると、偏光分離素子の射出光量Ａ´、Ｂ´は、Ａ´∝（Ａ＋ｋＢ）、Ｂ´∝（Ｂ＋ｋＡ）（ｋは比例係数）となり、他方の光量が混入する。本明細書では、この現象を「光量クロストーク」と呼び、偏光分離特性の劣化を表す。

樹脂レンズの複屈折性は、射出成形時の樹脂流動の淀み、あるいは冷却時の不均一な凝固によるものと考えられ、その肉厚や偏肉度に依存して大きくなる。従って、薄くて偏肉度の小さい樹脂レンズは、比較的複屈折の影響が少ないレンズとなる。

しかしながら、薄くて偏肉度の小さい単一の樹脂レンズのみで被走査面上の収差補正をするのは困難であり、近年の高画質化に追随できないおそれがある。一方、樹脂レンズの枚数を増やせば複屈折性の影響が累積し、結局、偏光分離特性を劣化させてしまう。

そこで、本実施形態では、ガラス製のレンズ（以下では、「ガラスレンズ」と略述する）と薄肉の樹脂レンズを透過させたのち、偏光分離を行う光走査装置の形態を提案している。

すなわち、等方的なガラスレンズと複屈折の影響が少ない薄肉の樹脂レンズによって良好な偏光分離特性を確保し、同時に複雑な形状の実現が困難なガラスレンズと、形状の制約が少ない薄肉の樹脂レンズとを組み合わせることで収差補正も実現している。

また、複雑な形状の加工や大型化が困難なガラスレンズは、ポリゴンミラーによって偏向され、各像高へ向かう光束それぞれに作用するような長尺の光学素子には向かない。そこで、ガラスレンズは、樹脂レンズよりもポリゴンミラーに近接させて配置し、走査光束全体の収差を粗補正させるのが好適である。また、このような配置とすることによって、ガラスレンズは、その外形を大きくする必要がなくなり、ガラスレンズの生産効率の向上に有効となる。

この場合、樹脂レンズを偏光分離素子の後段に配置する方式も容易に考えられる。しかしながら、偏光分離素子で分離された２つの光束の光路上にそれぞれ樹脂レンズを配置すると、偏光分離素子以後のレイアウトが制限され、光走査装置の薄型化に関して弊害となる。

図４に戻り、ポリゴンミラー２１０４で−Ｘ方向に偏向された光束ＬＢａと光束ＬＢｂが混在する光束は、偏向器側走査レンズ２１０５Ａ及び像面側走査レンズ２１０６Ａを介して偏光分離素子２１０７Ａに入射する。

そして、光束ＬＢａは、偏光分離素子２１０７Ａを透過し、折返しミラー２１０８ａ、及び折返しミラー２１０９ａを介して、感光体ドラム２０３０ａ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２１０４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。

また、光束ＬＢｂは、偏光分離素子２１０７Ａの分離面で−Ｚ方向に反射され、折返しミラー２１０８ｂ、及び折返しミラー２１０９ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂ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２１０４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。

ポリゴンミラー２１０４で＋Ｘ方向に偏向された光束ＬＢｃと光束ＬＢｄが混在する光束は、偏向器側走査レンズ２１０５Ｂ及び像面側走査レンズ２１０６Ｂを介して偏光分離素子２１０７Ｂに入射する。

そして、光束ＬＢｃは、偏光分離素子２１０７Ｂの分離面で−Ｚ方向に反射され、折返しミラー２１０８ｃ、及び折返しミラー２１０９ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃ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２１０４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。

また、光束ＬＢｄは、偏光分離素子２１０７Ｂを透過し、折返しミラー２１０８ｄ、及び折返しミラー２１０９ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄ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２１０４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。

ポリゴンミラーと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。本実施形態では、走査光学系は、２つの偏向器側走査レンズ（２１０５Ａ、２１０５Ｂ）と、２つの像面側走査レンズ（２１０６Ａ、２１０６Ｂ）と、２つの偏光分離素子（２１０７Ａ、２１０７Ｂ）と、８つの折返しミラー（２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ、２１０９ａ、２１０９ｂ、２１０９ｃ、２１０９ｄ）とから構成されている。

ところで、ポリゴンミラーを回転させて光束を偏向し、被走査面上を１次元的に光走査する方式の光走査装置では、所定の位置関係で配置された複数の被走査面を等しく光走査するために、ミラー等の導光素子が必須となる。

金属表面に直線偏光を入射させ、反射光の偏光の楕円率を測定することで金属の複素屈折率を測定する方法（ドルーデの方法）が知られている。このように、一般的に、角度をもって金属表面に入射した直線偏光は、金属表面で反射されると楕円偏光になる。すなわち、導光素子を偏光分離素子の前段に配置すると、偏光分離特性の低下を招く。従って、導光素子は、本実施形態のように偏光分離素子の後段に配置するのが好ましい。

従来、多色画像形成装置では、空間的に分離された複数の走査光学系を単一の光走査装置にまとめ込んでいた（図２１参照）。しかし、本実施形態に係る光走査装置２０１０を用いると、偏光分離素子での偏光分離特性が向上し、光量クロストークが抑制される。そこで、各被走査面に対応した画像情報を、偏光方向で分離された光束に割り当てることができる。これは、異なる被走査面に向かう２つの光束を空間的に分離する必要がなくなり、複数の被走査面を走査する光学系を集約できることを意味している。光学系の集約は、光走査装置の薄型化に大きな効果をもたらす。

すなわち、本実施形態に係る光走査装置２０１０は、偏光分離素子に入射する光束の偏光状態を乱すことなく、また、収差を良好に補正しながら、薄型化を実現することができる形態を与えるものである。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、４つの光源、偏向器前光学系、ポリゴンミラー２１０４、及び走査光学系などを備えている。

そして、走査光学系は、ガラス製の偏向器側走査レンズ、樹脂製の像面側走査レンズ、偏光分離素子、及び折返しミラーを有し、ポリゴンミラー２１０４から感光体ドラムに向かう光束の光路上に、偏向器側走査レンズ、像面側走査レンズ、偏光分離素子、折返しミラーの順に配置されている。これにより、偏光分離素子に入射する光束の偏光状態の乱れを抑制し、偏光分離素子での偏光分離特性を従来よりも向上させることができる。

また、樹脂製の像面側走査レンズの複屈折の影響を抑え、ゴーストを防止することで、従来上下段に設けられていた走査光学系が偏光分離素子の適用により一段化でき、走査光学系におけるレンズ枚数低減、光学ハウジングの薄型化を実現することができる。

従って、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。

また、ガラス製の偏向器側走査レンズのほうが樹脂製の像面側走査レンズよりも偏肉度が大きい。この場合は、光学設計の自由度を確保することができる。

また、ガラス製の偏向器側走査レンズのパワーは、樹脂製の像面側走査レンズのパワーよりも大きい。この場合は、被走査面上での収差補正を良好に行うことができる。

また、ガラス製の偏向器側走査レンズの射出面から樹脂製の像面側走査レンズの入射面までの距離は、樹脂製の像面側走査レンズの射出面から偏光分離素子の入射面までの距離よりも長い。この場合は、ポリゴンミラーで偏向された光束に対して比較的広い面で収差補正することができ、被走査面上での収差補正を良好に行うことができる。

また、ポリゴンミラーと偏光分離素子の間の光路上には、光束の光路を折り返すミラーが配置されていない。この場合は、偏光分離素子での偏光分離特性の低下を抑制することができる。

ところで、樹脂レンズ内の複屈折は、外界との境界面に集中して発生するものも多い。本実施形態では、主走査方向に関して、樹脂製の像面側走査レンズの長さは、偏光分離素子の長さ以上である。この場合は、樹脂製の像面側走査レンズにおける長手方向の両端部近傍が、光束の通過する領域にならないため、光束は複屈折の影響を受けにくくなる。

また、各折返しミラーは、いずれもＸＺ断面の形状が台形である。この場合は、近接して通過する光束のケラレを防止するとともに、光学ハウジングとの干渉を避けることができる。そこで、光束のケラレだけでなく光学ハウジングの薄型にも有効となる。

また、ポリゴンミラーの回転中心から偏光分離素子の入射面までの光路長は、隣接する感光体ドラムの軸間距離よりも長い。この場合は、レイアウト設計の自由度を向上させることができる。

また、偏向器前光学系は、回折レンズを含んでいる。この場合は、温度補正を行うことができる。

また、ガラス製の偏向器側走査レンズは、入射面及び射出面がいずれも回転対称球面であり、樹脂製の像面側走査レンズは、アナモフィック面を有し、副走査方向の曲率半径中心が主走査平面内で非直線である面を有している。この場合は、被走査面上の光スポットを容易に小径化することができる。

また、本実施形態によると、部品点数を増加させることなく高安定な光走査装置を実現することができる。そのため、光走査装置の生産に関わる材料の使用量を増やす必要がなく、その結果として資源採掘量及びプラスチックゴミ排出量に関して環境負荷の増大を抑制することが可能となる。

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、結果として、高コスト化を招くことなく、小型化を図ることが可能となる。

ところで、感光体ドラムと光走査装置を隔てた空間には、各色に対して現像、帯電、感光体ドレムのクリーニング、トナーや廃棄トナーの貯蔵を行う作像ユニット（図１における符号２Ｋ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ）が収納されるのが一般的である。そこで、画像形成装置自体のサイズがそのままでいい場合には、光走査装置の薄型化が実現されれば、画像形成装置の内部において作像ユニットに許される空間が広くなる。そこで、トナー貯蔵部分を大きくすることができ、ユーザによるトナーの補給回数を従来よりも少なくすることができる。また、露光、現像、クリーニングといった作用を繰返し受ける感光体ドラムのサイズを大きくすることができ、耐久性の向上を見込むことができる。このように、光走査装置の薄型化によって、ユーザが、頻繁なメンテナンスや頻繁な補給トナー調達に煩わされなくなり、「使いやすさの向上」を実現することができる。

なお、上記実施形態では、各偏光分離素子が、ガラス製で三角柱状の２つの長尺部材を、誘電体多層膜面を接合面として接合したものであ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、図２２に示されるように、一側の面が分離面である樹脂製の長尺平行平板を用いても良い。このとき、分離面は、ナノサイズの金属細線が規則的に張り巡らされたワイヤグリッド面であっても良い。ワイヤグリッドのパターンは、必要な偏光分離特性に合わせて設計されている。また、一例として図２３に示されるように、各偏光分離素子が、樹脂製の長尺ハーフミラープリズムと、該ハーフミラープリズムで分割された光束の光路上に配置され、その透過軸が互いに直交する２つの偏光子とを有していても良い。

また、上記実施形態では、回折レンズの回折面の形状がマルチステップ形状であ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。但し、回折面の形状がフレネルレンズ型形状の場合には、加工、成形が難しくなる。

また、上記実施形態では、各光源が、発光素子として端面発光素子を有する場合について説明したが、これに限らず、垂直共振器型の面発光レーザ素子を有していても良い。

また、上記実施形態では、各光源が１つの発光部を有する場合について説明したが、これに限らず、複数の発光部を有していても良い。

また、上記実施形態において、感光体ドラムから記録紙へのトナー画像の転写が、感光体ドラムから記録紙へ直接的に行われる直接転写方式であっても良い。

また、上記実施形態では、像担持体がドラム状の場合について説明したが、これに限らず、シート状やベルト状であっても良い。例えば、シート状の光導電性の感光体として酸化亜鉛紙を用いても良い。

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００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く、例えば、光プロッタやデジタル複写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転写対象物としての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、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。

要するに、上記光走査装置２０１０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、小型化を図ることが可能となる。

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、複数の被走査面をそれぞれ精度良く光走査するのに適している。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、高品質の画像を形成するのに適している。

２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（偏向器）、２１０５Ａ…偏向器側走査レンズ（第１の走査レンズ）、２１０５Ｂ…偏向器側走査レンズ（第１の走査レンズ）、２１０６Ａ…像面側走査レンズ（第２の走査レンズ）、２１０６Ｂ…像面側走査レンズ（第２の走査レンズ）、２１０７Ａ…偏光分離素子、２１０７Ｂ…偏光分離素子、２１０８ａ〜２１０８ｄ…折返しミラー（導光素子）、２１０９ａ〜２１０９ｄ…折返しミラー（導光素子）、２２０４Ａ…シリンドリカルレンズ（回折光学素子）、２２０４Ｂ…シリンドリカルレンズ（回折光学素子）、ＬＢａ…光束（第１の光束）、ＬＢｂ…光束（第２の光束）、ＬＢｃ…光束（第２の光束）、ＬＢｄ…光束（第１の光束）。

特許第３２４７４９７号公報 特開２００８−０７０５９９号公報 特開平７−１４４４３４号公報 特開平１０−３０４８号公報

Claims (11)

1. 互いに偏光方向が直交する第１の光束及び第２の光束を偏向器で偏向し、走査光学系を介して前記第１及び第２の光束をそれぞれ対応する被走査面に導き結像させる光走査装置において、
   前記走査光学系は、
   前記偏向器で偏向された光束の光路上に配置されたガラス製の第１の走査レンズと；
   前記第１の走査レンズを透過した光束の光路上に配置された樹脂製の第２の走査レンズと；
   前記第２の走査レンズを透過した光束の光路上に配置され、前記第１の光束を透過させ、前記第２の光束を反射する偏光分離素子と；を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記第１の走査レンズにおける長手方向に直交する方向に関する肉厚の最大値と最小値の差は、前記第２の走査レンズにおける長手方向に直交する方向に関する肉厚の最大値と最小値の差よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記偏向器の回転軸に垂直な断面において、前記第１の走査レンズのパワーは、前記第２の走査レンズのパワーよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記第１の走査レンズの射出面から前記第２の走査レンズの入射面までの距離は、前記第２の走査レンズの射出面から前記偏光分離素子の入射面までの距離よりも長い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. 前記第２の走査レンズの長手方向の長さは、前記偏光分離素子の長手方向の長さ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記走査光学系は、前記第１の光束及び前記第２の光束の少なくとも一方の光路を折り返す少なくとも１つの導光素子を含み、
   前記少なくとも１つの導光素子は、対応する被走査面と前記偏光分離素子との間の光路上に配置されている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. 前記少なくとも１つの導光素子は、主走査方向に直交する断面の形状が台形であることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記第１の光束に対応する被走査面及び第２の光束に対応する被走査面は、いずれも筒状部材の表面であり、
   前記偏向器の回転中心から前記偏光分離素子の入射面までの距離は、前記２つの筒状部材の軸間距離よりも長いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
9. 前記第１の光束及び前記第２の光束は、入射光学系を介して前記偏向器に入射され、
   前記入射光学系は、回折光学素子を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記第１の走査レンズは、入射面及び射出面がいずれも回転対称球面であり、
    前記第２の走査レンズは、入射面及び射出面の少なくとも一方がアナモフィック面を有し、かつ主走査方向に直交する複数の断面における各曲率中心を結ぶ線が前記偏向器の回転軸に直交する平面内で非直線である面を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 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に応じて変調された光束を走査する請求項１〜１０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。