JP6075685B2 - 光走査装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置として、潜像担持体上に画像情報に応じた書込光を偏向走査することにより照射して潜像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像して画像を得るものが知られている。書込光を偏向走査する光走査装置は、一般に、光源から照射された光が、コリメートレンズなどの光学系部品等により所定の形状に成形されて回転多面鏡たるポリゴンミラーに入射する。ポリゴンミラーに入射した光は、偏向走査され、走査レンズ、反射ミラー等の光学系部品などを通って、潜像担持体に照射される。

特許文献１には、共通の光源からの光を偏光ビームスプリッタにより分割して互いに異なる潜像担持体を走査する光走査装置が記載されている。
この特許文献１に記載の光走査装置は、光源からの直線偏光の光を１／４波長板を通して円偏光の光にする。図１１に示すように、この円偏光の光Ｌ０を、偏光ビームスプリッタ５に入射させる。偏光ビームスプリッタ５に入射したＰ偏光の成分は、偏光ビームスプリッタ５の偏光分離面を透過してそのまま直進する。一方、Ｓ偏光の成分は、上記偏光分離面で反射し、プリズム内を図中上方向へ移動して反射ミラー面に入射する。そして、反射ミラー面によりＰ偏光の成分と平行な方向に反射され、Ｐ偏光の成分と上下方向に所定の間隔を有して、偏光ビームスプリッタから出射する。これにより、一つの光源からの光が、上下方向に２つに分割される。

偏光ビームスプリッタ５を出射した上下２段の光は、図１２示す偏向器１０に入射する。図１２に示すように、偏向器１０は、上下段に４面のポリゴンミラー１０ａ,１０ｂを有しており、回転方向に４５°ずれている。偏光ビームスプリッタ５を出射した２段の光のうち、上段の光Ｌ１は、上段のポリゴンミラー１０ａに入射し、下段の光Ｌ２は、下段のポリゴンミラー１０ｂに入射する。図１２（ａ）に示すように、上段のポリゴンミラー１０ａにより被走査面上を走査しているとき、下段のポリゴンミラー１０ｂに入射した光Ｌ２は、装置内部の遮光部材１８上を走査している。また、図１２（ｂ）に示すように、下段のポリゴンミラー１０ｂにより被走査面上を走査しているとき、上段のポリゴンミラー１０ａに入射した光は、遮光部材１８上を走査している。これにより、一つの光源により、交互に互いに異なる被走査面上を走査することができる。

この特許文献１に記載の光走査装置においては、図１３に示すように、一方のポリゴンミラー（図１３では、上段ポリゴンミラー１０ａ）で被走査面上を走査しているとき、他方のポリゴンミラー（図１３では、下段ポリゴンミラー１０ｂ）のミラー面に対して、光源からの光が垂直に入射する場合がある。この場合、ポリゴンミラーで反射した光が、光源へと戻ってしまう。

このため、特許文献１には、図１１に示すように、偏光ビームスプリッタ５とポリゴンミラーとの間に（１／４）波長板６を配置している。（１／４）波長板６は、入射する光の偏光方向を４５°回転させる素子である。従って、偏光ビームスプリッタ５を出射してポリゴンミラーのミラー面から光源へ戻る戻り光は、（１／４）波長板６を２回通過する。これにより、図１４に示すように、偏光ビームスプリッタ５からＰ偏光として出射した光Ｌ２の戻り光Ｌ２’は、Ｓ偏光として偏光ビームスプリッタ５に再入射する。また、偏光ビームスプリッタ５からＳ偏光として出射した光Ｌ１の戻り光Ｌ１’は、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ５に再入射する。Ｓ偏光として偏光ビームスプリッタ５に再入射した下段の戻り光Ｌ２’は、偏光分離面で反射し、偏光ビームスプリッタ５の下面から出射する。一方、Ｐ偏光として偏光ビームスプリッタ５に再入射した上段の戻り光Ｌ１’は、反射ミラーにより反射された後、偏光分離面を透過し、偏光ビームスプリッタ５の下面から出射する。これにより、ポリゴンミラー１０ａ,１０ｂからの戻り光Ｌ１'Ｌ２'が、光源へと戻るのを防止することができる。

しかしながら、上記特許文献１に記載の光走査装置においては、次のような課題が新たに生じた。すなわち、ポリゴンミラー１０ａ,１０ｂからの戻り光Ｌ１'、Ｌ２'が出射する戻り光出射面である偏光ビームスプリッタ５の下面を、装置本体の被取付面に取り付けるなど、偏光ビームスプリッタ５の下面に部材が接触する場合がある。この場合、偏光ビームスプリッタの下面に接触する部材の面で反射した上記戻り光Ｌ１'Ｌ２'のすべてが、偏光ビームスプリッタ５へ再入射し、再び、ポリゴンミラーへ向かって移動し、被走査面上に照射されるおそれがあるという課題が新たに発生したのである。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、共通の光源からの光を互いに異なる被走査面上を走査することに加え、次のことができる光走査装置および画像形成装置を提供することを目的とするものである。すなわち、回転多面鏡からの戻り光が、被走査面上に照射されるのを抑制することができる光走査装置などである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と、前記光源の光束を第１光束と第２光束に分割する偏光ビームスプリッタと、第１被走査面上を光走査するように前記第１光束を偏向する第１回転多面鏡、および、第２被走査面上を光走査するように前記第２光束を偏向し、かつ、前記第１光束が、前記第１被走査面を光走査しているとき、前記第２光束が、前記第２被走査面を光走査しないように、前記第１回転多面鏡に対して回転方向の位相をずらして配置した第２回転多面鏡を有する偏向器と、前記偏向器までの第１光束の光路上に配置された第１（１／４）波長板と、前記偏向器までの第２光束の光路上に配置された第２（１／４）波長板とを備えた光走査装置において、前記偏光ビームスプリッタに入射した各回転多面鏡からの戻り光が出射する前記偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と、前記戻り光出射面と対向する装置本体の対向面との間に空間が形成されるように、偏光ビームスプリッタを装置本体に取り付けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、偏光ビームスプリッタの戻り光出射面から出射した回転多面鏡からの戻り光は、戻り光出射面から離れた装置本体の対向面に入射する。このため、戻り光出射面から離れた装置本体の対向面で戻り光が反射される。この対向面が、仮に偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と平行な面であったとしても、通常その面は、完全な平面ではなく、凹凸状である。従って、仮に、上記対向面が偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と平行な面であったとしても、この対向面で反射する戻り光は、戻り光出射面に対して垂直には反射しない。その結果、戻り光出射面との距離が離れるほど、上記対向面で反射した戻り光が偏光ビームスプリッタに再入射し難くなる。これにより、上記対向面で反射した戻り光が、第１、第２回転多面鏡に至るのを抑制することができる。その結果、上記戻り光が被走査面上に照射されるのを、抑制することができる。

実施形態に係るカラープリンタの主要構成を示す模式図である。 Ｂｋ−Ｃユニットの光学系のレイアウトを示す模式図。 Ｂｋ−Ｃユニットの入射光学系のレイアウトを示す模式図。 Ｂｋ−Ｃユニットの走査光学系のレイアウトを示す模式図。 ポリゴンミラーの回転軸方向から見た偏向器の構成を示す模式図。 （ａ）は、上段ポリゴンミラーで、感光体ドラム表面を光走査しているときの偏向器周辺の斜視図であり、（ｂ）は、下段ポリゴンミラーで、感光体ドラム表面を光走査しているときの偏向器周辺の斜視図。 偏光ビームスプリッタを保持する中間部材と、偏光ビームスプリッタとの分解斜視図。 中間部材を介して偏光ビームスプリッタが光学ハウジングに取り付けられた様子を示す斜視図。 中間部材に保持された偏光ビームスプリッタをＹ軸方向から見た図。 中間部材に保持された偏光ビームスプリッタをＸ軸方向から見た図。 偏光ビームスプリッタの説明図。 偏向器による光走査を説明する図。 ポリゴンミラーの反射光の光源戻りについて説明する図。 ポリゴンミラーの反射光が、偏光ビームスプリッタの下面から出射する様子を示す図。

以下、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置としてのカラープリンタの一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るカラープリンタ５００の主要構成を示す模式図である。
このカラープリンタ５００は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナー像を互いに重ね合わせることにより、フルカラー画像を形成することができるタンデム方式の多色カラープリンタである。このカラープリンタ５００は、光走査装置１００、４つの感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４を備えている。また、４つのクリーニングユニット６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｂｋ、４つの帯電装置６０２Ｙ，６０２Ｍ，６０２Ｃ，６０２Ｂｋを備えている。また、現像ローラ６０３Ｙ，６０３Ｍ，６０３Ｃ，６０３Ｂｋを備えた４つの現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋも備えている。さらに、中間転写体である中間転写ベルト６０６、二次転写ローラ６１３、定着装置６１０、給紙コロ６０８、レジストローラ対６０９、排紙ローラ６１２、排紙トレイ６１１なども備えている。

感光体ドラム５０１、クリーニングユニット６０５Ｙ、帯電装置６０２Ｙ、現像ローラ６０３Ｙ、現像装置６０４Ｙは、イエロー画像を形成する画像ステーション（以下「Ｙステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０２、クリーニングユニット６０５Ｍ、帯電装置６０２Ｍ、現像ローラ６０３Ｍ、現像装置６０４Ｍは、マゼンタ画像を形成する画像ステーション（以下「Ｍステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０３、クリーニングユニット６０５Ｃ、帯電装置６０２Ｃ、現像ローラ６０３Ｃ、現像装置６０４Ｃは、シアン画像を形成する画像ステーション（以下「Ｃステーション」という。）を構成する。感光体ドラム５０４、クリーニングユニット６０５Ｂｋ、帯電装置６０２Ｂｋ、現像ローラ６０３Ｂｋ、現像装置６０４Ｂｋは、ブラック画像を形成する画像ステーション（以下「Ｋステーション」という。）を構成する。

各感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４は、いずれも、その周面に感光層を備えており、不図示の回転機構によって図１中矢印方向へ回転駆動する。各帯電装置６０２Ｙ，６０２Ｍ，６０２Ｃ，６０２Ｂｋは、対応する感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の表面を一様に帯電させる。

光走査装置１００は、イエロー用感光体ドラム５０１及びマゼンタ用感光体ドラム５０２を露光走査するＭ−Ｙユニット１００Ａと、シアン用感光体ドラム５０３及びブラック用感光体ドラム５０４を露光走査するＢｋ−Ｃユニット１００Ｂとから構成されている。光走査装置１００は、各々対応する感光体ドラム表面を被走査面として、画像情報に基づいた点灯制御で走査光を照射し、感光体ドラム表面に静電潜像を形成する。ここで形成された静電潜像は、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の回転に伴って、現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋの現像ローラと対向する現像領域へ搬送される。

各現像装置６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｂｋには、帯電したトナーを担持する現像ローラが備わっている。現像ローラには所定の現像バイアスが印加されており、これにより形成される現像電界の作用によって、現像ローラ上のトナーが感光体ドラム上の静電潜像へ付着する。これにより、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４上には、トナーが付着した像（以下「トナー画像」という。）が形成される。

このようにして形成されたトナー画像は、感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の回転に伴って中間転写ベルト６０６と対向する一次転写領域へ搬送される。そして、各感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４上におけるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、互いに重なり合うタイミングで中間転写ベルト６０６上に順次一次転写される。これにより中間転写ベルト６０６上に多色のカラー画像が形成される。各クリーニングユニット６０５Ｙ，６０５Ｍ，６０５Ｃ，６０５Ｂｋは、対応する感光体ドラム５０１，５０２，５０３，５０４の表面に転写されずに残った転写残トナーを除去する。

一方、記録材である記録紙５１０は、給紙コロ６０８によって１枚ずつレジストローラ対６０９へ搬送する。レジストローラ対６０９は、所定のタイミングで記録紙５１０を中間転写ベルト６０６と二次転写ローラ６１３とが対向する二次転写領域へ送る。この二次転写領域において、中間転写ベルト６０６上の多色のトナー画像が記録紙５１０に二次転写される。多色のトナー画像が転写された記録紙５１０は、その後、定着装置６１０に送られる。定着装置６１０は、熱と圧力により記録紙５１０上のトナー画像を記録紙に定着させる。定着後の記録紙５１０は、排紙ローラ６１２を介して排紙トレイ６１１上に排紙される。

図２は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの光学系のレイアウトを示す模式図であり、図３は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの入射光学系のレイアウトを示す模式図である。
入射光学系は、直線偏光にてレーザ光を射出する光源１、光源１から射出されたレーザ光を円偏光に変換する１／４波長板２、１／４波長板２で円偏光に変換されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ３を備えている。また、光量調整を行う光量変更素子としてのＮＤフィルタ４、円偏光となっているレーザ光をＳ偏光、Ｐ偏光へと分け、２つの光路に分光するための偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）５を備えている。また、２つに分光されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２の偏光特性を直線偏光から円偏光に変換する１／４波長板６ａ，６ｂを備えている。また、円偏光に変換された各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を、偏向器１０に搭載される２つのポリゴンミラー１０ａ，１０ｂのミラー面上で結像させるシリンドリカルレンズ７ａ，７ｂを備えている。シリンドリカルレンズ７ａ，７ｂは、円偏光に変換されたレーザ光を副走査方向についてのみ集光機能を持っている。

このような入射光学系によって所定のレーザプロファイルに形成された各レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、偏向器１０の各ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂのミラー面上にそれぞれ結像される。偏向器１０は、副走査方向に平行な回転軸を中心にポリゴンミラー１０ａ，１０ｂを一体的に所定の回転数で安定駆動させている。このように回転しているポリゴンミラー１０ａ，１０ｂのミラー面にレーザ光Ｌ１，Ｌ２が入射することで、図２に示すように、レーザ光Ｌ１，Ｌ２が主走査方向へ走査される。

図４は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの走査光学系のレイアウトを示す模式図である。
走査光学系は、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂにより走査されたレーザ光の等角度運動を等速直線運動へと変えるｆθレンズ１１ａ,１１ｂ、走査対象物としての感光体へとレーザ光を導く第１ミラー１２ａ，１２ｂ、第２ミラー１４ａ，１４ｂを備えている。また、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂの面倒れを補正する長尺レンズ１３ａ,１３ｂ、光学ハウジング内への塵などの進入を防止する防塵ガラス１５ａ,１５ｂを備えている。

上段ポリゴンミラー１０ａのミラー面で走査されたレーザ光Ｌ１は、ｆθレンズ１１ａ，第１ミラー１２ａ，長尺レンズ１３ａ，第２ミラー１４ａを経て、防塵ガラス１５ａを透過し、感光体ドラム５０４の表面で等速走査される。また、下段ポリゴンミラー１０ｂのミラー面で走査されたレーザ光Ｌ２は、ｆθレンズ１１ｂ，第１ミラー１２ｂ，長尺レンズ１３ｂ，第２ミラー１４ａを経て、防塵ガラス１５ａを透過し、感光体ドラム５０３の表面で等速走査される。

また、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂは、先の図２に示すように、主走査書き出しタイミングを決定するための同期センサ１７、同期センサ１７に精度良くレーザ光を集光させるための同期用シリンドリカルレンズ１６を備えている。

入射光学系、走査光学系、同期センサ１７、同期用シリンドリカルレンズ１６は、Ｂｋ−Ｃユニット１００Ｂの光学ハウジング２０ａに搭載されており、光走査装置としての特性が確保されている。

偏向器１０によって走査されたレーザ光は、ｆθレンズ１１ａ,１１ｂを通過した後、同期用シリンドリカルレンズ１６により集光された後、同期センサ１７に入射する。同期センサ１７が光ビームを検知すると、同期信号が出力される。そして、同期が取れて光源１から画像データに基づくレーザ光が出力され、この画像データに基づくレーザ光が、走査光学系を経由して、感光体ドラム５０３，５０４上で走査される。これにより、感光体ドラム５０３，５０４に潜像画像が形成される。

光源１から射出されるレーザ光Ｌ０は、１／４波長板２によって直線偏光から円偏光に変換されている。このように円偏光特性をもつレーザ光Ｌ０は、先の図１１に示した偏光ビームスプリッタ５の偏光分離面に到達すると、円偏光の偏光成分のうち、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂの回転軸方向と直交する成分（ｓ偏光成分）のみが偏光分離面を透過する。そして、ｓ偏光成分のみのレーザ光Ｌ２が下段ポリゴンミラー１０ｂへ向かう。一方、円偏光の偏光成分のうち、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂの回転軸方向と平行な成分（ｐ偏光成分）は、偏光分離面で反射される。偏光分離面に入射されるレーザ光が円偏光であるため、ｓ偏光成分とｐ偏光成分との比は、１：１となる。その後、ｐ偏光成分のみのレーザ光Ｌ１は、偏光ビームスプリッタ５の反射面で反射され、上段ポリゴンミラー１０ａに向かう。この時点で、分離された２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ、異なる偏光特性を有するものとなっているが、その後、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、１／４波長板６ａ，６ｂにより再度円偏光に変換される。

図５は、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂの回転軸方向から見た偏向器１０の構成を示す模式図である。
偏向器１０において、２つのポリゴンミラー１０ａ，１０ｂは、一体的な形状であり、モータ基板１０Ｃ上に組みつけられる。ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂは、それぞれ４面のミラー面をもっており、上段ポリゴンミラー１０ａのミラー面と下段ポリゴンミラー１０ｂのミラー面とは、回転方向に角度θだけずれるように配置されている。本実施形態では、θ＝４５°となっている。

図６（ａ）に示すように、上段ポリゴンミラー１０ａで、レーザ光Ｌ１が感光体ドラム５０４表面を走査しているときは、レーザ光Ｌ２は、下段ポリゴンミラー１０ｂにより遮光部材１８の表面を走査する。また、図６（ｂ）に示すように、下段ポリゴンミラー１０ｂで、レーザ光Ｌ２が感光体ドラム５０３表面を走査しているときは、レーザ光Ｌ１が、上段ポリゴンミラー１０ｂにより遮光部材１８の表面を走査する。

図６に示すように、本実施形態においては、一方のレーザ光が、感光体ドラム表面を走査しているときも、他方のレーザ光は、装置内部を光走査する。このとき、先の図１３に示したように、装置内部を光走査している光が、光源１へ戻る場合がある。光源１として半導体レーザを用いている場合、一般に、光源１が実装される基板は、光源１の出射側と反対側からのバックライトをモニターする機能を有している。従って、光源１の出射側と反対側からのバックライトをモニターにし、その結果に基づいて光源１の光量調整を行うことで、常に安定した光量の光を光源１から出射することができる。しかし、ポリゴンミラーからの戻り光が光源１に照射されてしまうと、光源のバックライト以外の光もモニターしてしまうため、光源１の光量が安定しなくなってしまう。その結果、濃度ムラなどの異常画像を引き起こしてしまう。

このため、本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ５とシリンドリカルレンズ７ａ，７ｂとの間にそれぞれ（１／４）波長板６ａ，６ｂを配置して、ポリゴンミラーからの戻り光が光源１に照射されないようにしている。具体的に説明すると、（１／４）波長板は、直線偏光→円偏光、円偏光→直線変更へ切り替える特性を有している。従って、円偏光のポリゴンミラーからの戻り光は、（１／４）波長板６ａ，６ｂを透過することで、直線偏光へと切り替わる。（１／４）波長板６ａ，６ｂを再度透過したポリゴンミラーからの戻り光は、偏光ビームスプリッタ５を透過したレーザ光の振動方向に対して直交する側へ振動する直線偏光へと変わる。つまり、上段側の戻り光においては、ｐ偏光となって偏光ビームスプリッタ５に入射し、下段側の戻り光においてはｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ５に入射する。

ｐ偏光となって偏光ビームスプリッタ５に入射した上段側の戻り光は、反射ミラーを介して、偏光分離面に入射する。上述したように、偏光分離面は、ｓ偏光は反射し、ｐ偏光は透過するので、ｐ偏光となって偏光ビームスプリッタ５に入射した上段側の戻り光は、偏光分離面を透過して、偏光ビームスプリッタ５の下面から出射する。一方、ｓ偏光となって偏光ビームスプリッタ５に入射した下段側の戻り光は、偏光分離面で反射されて偏光ビームスプリッタ５の下面から出射する。

偏光ビームスプリッタ５とシリンドリカルレンズ７ａ，７ｂとの間に（１／４）波長板６ａ，６ｂを配置することで、ポリゴンミラー１０ａ，１０ｂへ向かう上下のレーザ光Ｌ１，Ｌ２の偏光特性を揃えることができる。また、ポリゴンミラーからの戻り光を光源１に戻らせないようにすることができる。

しかながら、偏光ビームスプリッタ５のポリゴンミラー１０ａ,１０ｂからの戻り光が出射する戻り光出射面である下面を取付面として、被取付面に取り付けた場合、以下の課題が生じた。すなわち、下面に接触する被取付面で反射した戻り光が、再び、ポリゴンミラーへ入射し、感光体ドラムに到達するという課題である。具体的に説明すると、上段ポリゴンミラー１０ａからの戻り光は、ｐ偏光であるので、被取付面で反射して偏光ビームスプリッタへ戻ると、偏光分離面を透過する。その結果、再び、上段のポリゴンミラー１０ａに入射し、感光体ドラム５０４に到達するおそれがある。また、下段ポリゴンミラー１０ｂからの戻り光は、ｓ偏光であるので、被取付面で反射して偏光ビームスプリッタへ戻ると、偏光分離面で反射する。その結果、再び、下段のポリゴンミラー１０ｂに入射し、感光体ドラム５０３に到達するおそれがある。

そこで、偏光ビームスプリッタを図５に示す姿勢に対して上下逆さまに配置して、ポリゴンミラーからの戻り光が偏光ビームスプリッタ５の上面から抜けるようにすることも考えられる。しかし、この場合、光源１を、上段ポリゴンミラーと同一の高さに配置する必要がある。本実施形態においては、発光部の多チャンネル化に伴う高品質化、高画質化のために、光源１として同一基板上に複数の半導体レーザなどの発光部を２次元的に配列したものを用いている。このため、光源１を実装する基板が大きい。従って、光源１を、上段ポリゴンミラーと同一の高さに配置する場合、光源１を下段ポリゴンミラーと同一の高さに配置した場合に比べて、基板も上方に位置することになる。その結果、光源１を、下段ポリゴンミラーと同一の高さに配置する場合に比べて、光走査装置が上下方向に大型化するという課題が生じる。

そこで、本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ５のポリゴンミラー１０ａ,１０ｂからの戻り光が出射する下面以外の面を、取付面とし、下面の少なくとも戻り光が出射する出射範囲に部材が接触しないように、偏光ビームスプリッタ５を保持した。

図７は、偏光ビームスプリッタ５を保持する中間部材１１０と、偏光ビームスプリッタ５との分解斜視図である。図８は、中間部材１１０を介して偏光ビームスプリッタ５が光学ハウジング２０ａに取り付けられた様子を示す斜視図である。
以下の説明においては、便宜上、レーザ光が射出される方向（光軸方向）をＸ軸とし、ポリゴンミラー１０ａ,１０ｂの回転軸方向（副走査方向）をＺ軸とする。また、光軸方向およびポリゴンミラー１０ａ,１０ｂの回転軸方向いずれにも直交する方向（主走査方向）をＹ軸とする。

図７に示すように、保持部材としての中間部材１１０は、偏光ビームスプリッタ５の取付面である側面と対向する被取付面部１１５を有している。この被取付面部１１５には、偏光ビームスプリッタ５の側面が突き当たることで偏光ビームスプリッタ５がＹ軸方向に位置決めされるＹ軸位置決め突起１１１が、Ｚ軸方向に２箇所設けられている。また、中間部材１１０には、偏光ビームスプリッタ５の光源１からの光が入射する入射面が突き当たることで偏光ビームスプリッタ５がＸ軸方向に位置決めされるＸ軸位置決め突起１１３が、Ｚ軸方向に２箇所設けられている。また、中間部材１１０には、偏光ビームスプリッタ５の下面が突き当たることで偏光ビームスプリッタ５がＺ軸方向に位置決めされるＺ軸位置決め突起１１２が設けられている。Ｘ軸位置決め突起１１３と、Ｚ軸方向位置決め突起１１２は、偏光ビームスプリッタ５の光学特性が得られる有効範囲外に当接している。また、中間部材１１０には、取付面部１１４が設けられており、この取付面部１１４には、位置決め穴１１４ａと、不図示のネジ挿入穴とが設けられている。

図８に示すように、偏光ビームスプリッタ５側面が、中間部材１１０の被取付面部１１５に、紫外線硬化樹脂などの接着剤により取り付けられている。偏光ビームスプリッタ５が取り付けられた中間部材１１０は、まず、位置決め穴１１４ａに光学ハウジング２０ａの位置決め突起１１４ｂを差し込んで位置決めする。次に、ネジ１１６により光学ハウジング２０ａの入射光学系（コリメートレンズ３、１／４波長板２，６ａ，６ｂなど）が取り付けられる取り付け面２１に取り付けられる。

図９は、中間部材１１０に保持された偏光ビームスプリッタ５をＹ軸方向から見た図である。また、図１０は、中間部材１１０に保持された偏光ビームスプリッタ５をＸ軸方向から見た図である。
図９、図１０に示すように、中間部材１１０に保持された偏光ビームスプリッタ５は、偏光ビームスプリッタ５の下面が、光学ハウジング２０ａの取り付け面２１に対して、距離Ｄ離れて光学ハウジング２０に取り付けられる。従って、偏光ビームスプリッタ５の下面から出射したポリゴンミラー１０ａ,１０ｂからの戻り光は、距離Ｄ離れた光学ハウジングの取り付け面２１に入射する。この戻り光は、取り付け面２１で反射される。一般的に、取り付け面２１においては、特別に平面度が高められた面ではないため、表面は、凹凸状である。従って、上記戻り光は、偏光ビームスプリッタ５の下面の垂直方向に対して、所定の角度で取り付け面２１にて反射する。図１０,図１１に示すように、取り付け面２１と偏光ビームスプリッタ５の下面とは、十分に離れている。従って、偏光ビームスプリッタ５の下面の垂直方向に対して、所定の角度で、取り付け面２１で反射された戻り光が、再度、偏光ビームスプリッタ５の下面に入射し難くなる。これにより、ポリゴンミラーからの戻り光が、偏光ビームスプリッタに再入射して、再度、ポリゴンミラーに向かうのを抑制することができる。その結果、上記戻り光による異常画像の発生を抑えることができる。

また、図１０に示すように、Ｚ軸位置決め突起１１２は、偏光ビームスプリッタ５の光学特性が得られる有効範囲外に当接させている。従って、偏光ビームスプリッタ５の下面のＺ軸位置決め突起１１２との当接箇所から、ポリゴンミラー反射光が出射することがない。よって、Ｚ軸位置決め突起の偏光ビームスプリッタ５の下面と当接する面でポリゴンミラー反射光が反射することはない。また、偏光ビームスプリッタ５の入射面に当接するＸ軸位置決め突起１１３も、偏光ビームスプリッタ５の有効範囲外に当接する。従って、このＸ軸位置決め突起１１３が、光源１の光を遮ってしまうことはない。

また、本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ５は、中間部材１１０に固定され、中間部材１１０を介して、光学ハウジング２０ａに取り付けられている。かかる構成とすることで、偏光ビームスプリッタ５を光学ハウジング２０ａに直接取り付ける場合に比べて、次の利点を得ることができる。すなわち、偏光ビームスプリッタ５を光学ハウジング２０ａに直接取り付ける場合、光学ハウジング２０ａに、Ｘ軸位置決め突起１１３、Ｙ軸位置決め突起１１１、Ｚ軸位置決め突起１１２、および、被取付面部１１５などを設ける必要がある。その結果、光学ハウジングの構造が複雑化し、光学ハウジングを成形するための金型にスライドを多用する必要がある。そのため、金型構造が複雑化し、製造コストが高くなるという不具合が生じる。また、光学ハウジングの被取付面部に、偏光ビームスプリッタ５を紫外線硬化樹脂で接着する場合、紫外線照射治具や、紫外線を照射する際に偏光ビームスプリッタ５を保持する治具が、光学ハウジングの他の部品に当たらないようにする必要がある。その結果、治具の構成が複雑となり、治具が大型化してしまう。

一方、本実施形態のように、中間部材１１０に偏光ビームスプリッタ５を固定して、中間部材１１０を介して、光学ハウジング２０ａに取り付けることで、以下の利点を得ることができる。すなわち、光学ハウジングにＸ軸位置決め突起１１３、Ｙ軸位置決め突起１１１、Ｚ軸位置決め突起１１２、および、被取付面部１１５などを設ける必要がなくなり。その結果、光学ハウジング２０ａの構成が簡素化し、金型にスライドを多用せずとも、光学ハウジング２０ａを成形することができる。これにより、光学ハウジング２０ａの製造コストを下げることができる。また、中間部材１１０の被取付面部１１５に偏光ビームスプリッタ５を紫外線硬化樹脂で接着固定するとき、紫外線照射治具や、偏光ビームスプリッタ５を保持する治具が、他の部品に当たることがない。従って、簡単な構成の治具を用いて、被取付面部１１５に偏光ビームスプリッタ５を接着固定することができる。また、被取付面部を下にし、その上に偏光ビームスプリッタ５を載置して接着固定することも可能である。従って、偏光ビームスプリッタ５を保持する治具なしで、被取付面部１１５に偏光ビームスプリッタ５を接着固定することもできる。また、容易に、偏光ビームスプリッタ５を被取付面部１１５に接着固定することができる。

また、本実施形態においては、中間部材１１０にＸ軸位置決め突起１１３、Ｙ軸位置決め突起１１１、Ｚ軸位置決め突起１１２、が設けられており、これらの位置決め突起に偏光ビームスプリッタ５を突き当てて、位置決めした状態で接着固定される。従って、中間部材１１０が光学ハウジングに固定するだけで、偏光ビームスプリッタを所望の姿勢で配置することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
光源１と、光源１の光束を第１光束Ｌ１と第２光束Ｌ２に分割する偏光ビームスプリッタ５と、感光体ドラム５０４などの第１被走査面上を光走査するように第１光束を偏向する上段ポリゴンミラー１０ａなどの第１回転多面鏡、および、第２被走査面上を光走査するように前記第２光束を偏向し、かつ、前記第１光束が、前記第１被走査面を光走査しているとき、前記第２光束が、前記第２被走査面を光走査しないように、前記第１回転多面鏡に対して回転方向の位相をずらして配置した第２回転多面鏡を有する偏向器１０と、偏光ビームスプリッタ５と偏向器１０との間の第１光束Ｌ１の光路上に配置された第１（１／４）波長板６ａと、偏光ビームスプリッタ５と偏向器１０との間の第２光束Ｌ２の光路上に配置された第２（１／４）波長板６ｂとを備えた光走査装置において、偏光ビームスプリッタ５に入射した回転多面鏡からの戻り光が出射する偏向ビームスプリッタ５の下面などの戻り光出射面と、戻り光出射面と対向する光学ハウジング２０ａなどの装置本体の取り付け面２１などの対向面との間に空間が形成されるように、偏光ビームスプリッタ５を装置本体に取り付けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、偏光ビームスプリッタの戻り光出射面から出射した回転多面鏡からの戻り光は、戻り光出射面から離れた光学ハウジング２０ａの取り付け面２１などの装置本体の対向面に入射する。このため、戻り光出射面から離れた対向面で戻り光が反射される。この離れた対向面が、仮に偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と平行な面であったとしても、通常その面は、完全な平面ではなく、凹凸状である。従って、仮に、上記対向面が偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と平行な面であったとしても、この部材で反射する戻り光は、戻り光出射面に対して垂直には反射しない。その結果、戻り光出射面との距離が離れるほど、上記部材で反射した戻り光が偏光ビームスプリッタに再入射し難くなる。これにより、上記対向面で反射した戻り光を、ポリゴンミラーなどの回転多面鏡に至らないようにすることができる。その結果、上記戻り光が被走査面上に照射されるのを、抑制することができる。

（態様２）
光源１の光の一部を偏光ビームスプリッタ５の偏光分離面で戻り光出射面と対向する光学ハウジング２０ａの取り付け面２１などの装置本体の対向面から離れる方向へ反射して、光を分割するように、偏光ビームスプリッタ５を設けており、偏光ビームスプリッタ５の各回転多面鏡の回転軸方向（本実施形態におけるＺ方向）と光軸方向（本実施形態におけるＸ軸方向）いずれにも平行な面を固定面として用い、偏光ビームスプリッタ５と回転軸方向から接触して、偏光ビームスプリッタ５の回転軸方向の位置決めを行うＺ軸位置決め突起１１２などの回転軸方向位置決め部を備え、回転軸方向位置決め部を、偏光ビームスプリッタ５の有効範囲以外の箇所に接触させた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、戻り光が出射する偏光ビームスプリッタ５の下面などの戻り光出射面の戻り光が出射する箇所に部材を接触させないようにすることができる。また、Ｚ軸位置決め突起１１２などの回転軸方向位置決め部に戻り光が入射するのを防止することができる。

（態様３
（態様２）において、偏光ビームスプリッタ５と光軸方向側から接触して、偏光ビームスプリッタ５の光軸方向の位置決めを行うＸ軸位置決め突起１１３などの光軸方向位置決め部を備え、光軸方向位置決め部を、偏光ビームスプリッタ５の有効範囲以外の箇所に接触させた。
かかる構成を備えることで、Ｘ軸位置決め突起１１３などの光軸方向位置決め部が、光源からの光を遮るのを防止することができる。

（態様４）
また、（態様１）乃至（態様３）いずれかにおいて、偏光ビームスプリッタ５を保持する中間部材１１０などの保持部材を備え、偏光ビームスプリッタ５は、保持部材を介して光学ハウジング２０ａなどの装置本体に取り付けられる。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、光学ハウジング２０ａなどの装置本体に直接、偏光ビームスプリッタ５を取り付ける場合に比べて、容易に、偏光ビームスプリッタ５を取り付けることができる。また、製造コストの削減が可能となる。

（態様５）
また、画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して感光体上に潜像を形成し、潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて記録材上に画像を形成する画像形成装置において、光走査装置として、（態様１）乃至（態様４）いずれかの光走査装置を用いた。
かかる構成を備えることで、戻り光による濃度ムラを抑えた高品質な画像を形成することができる。

１：光源
２，６ａ，６ｂ：（１／４）波長板
３：コリメートレンズ
４：ＮＤフィルタ
５：偏光ビームスプリッタ
７ａ，７ｂ：シリンドリカルレンズ
１０：偏向器
１０ａ：上段ポリゴンミラー
１０ｂ：下段ポリゴンミラー
１８：遮光部材
２１：取り付け面
１００ 光走査装置
１１０：中間部材
１１１：Ｙ軸位置決め突起
１１２：Ｚ軸位置決め突起
１１３：Ｘ軸位置決め突起
１１４：取付面部
１１５：被取付面部

特許第４６３４８８１号公報

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源の光束を第１光束と第２光束に分割する偏光ビームスプリッタと、
   第１被走査面上を光走査するように前記第１光束を偏向する第１回転多面鏡、および、第２被走査面上を光走査するように前記第２光束を偏向し、かつ、前記第１光束が、前記第１被走査面を光走査しているとき、前記第２光束が、前記第２被走査面を光走査しないように、前記第１回転多面鏡に対して回転方向の位相をずらして配置した第２回転多面鏡を有する偏向器と、
   前記偏向器までの第１光束の光路上に配置された第１（１／４）波長板と、
   前記偏向器までの第２光束の光路上に配置された第２（１／４）波長板とを備えた光走査装置において、
   前記偏光ビームスプリッタに入射した各回転多面鏡からの戻り光が出射する前記偏光ビームスプリッタの戻り光出射面と、前記戻り光出射面と対向する装置本体の対向面との間に空間が形成されるように、偏光ビームスプリッタを装置本体に取り付けたことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１の光走査装置において、
   光源の光の一部を前記偏光ビームスプリッタの偏光分離面で、前記戻り光出射面と対向する装置本体の対向面から離れる方向へ反射して、光を分割するように、前記偏光ビームスプリッタを設けており、
   前記偏光ビームスプリッタの各回転多面鏡の回転軸方向と光軸方向いずれにも平行な面を固定面として用い、
   前記偏光ビームスプリッタと前記回転軸方向から接触して、前記偏光ビームスプリッタの前記回転軸方向の位置決めを行う回転軸方向位置決め部を備え、
   前記回転軸方向位置決め部を、前記偏光ビームスプリッタの有効範囲以外の箇所に接触させたことを特徴とする光走査装置。
3. 請求項２の光走査装置において、
   前記偏光ビームスプリッタと光軸方向側から接触して、前記偏光ビームスプリッタの光軸方向の位置決めを行う光軸方向位置決め部を備え、
   前記光軸方向位置決め部を、前記偏光ビームスプリッタの有効範囲以外の箇所に接触させたことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１乃至３いずれかの光走査装置において、
   前記偏光ビームスプリッタを保持する保持部材を備え、
   前記偏光ビームスプリッタは、前記保持部材を介して装置本体に取り付けられることを特徴とする光走査装置。
5. 画像情報に応じた走査光で光走査装置により感光体を走査して該感光体上に潜像を形成し、該潜像を現像することにより得た画像を最終的に記録材上に転移させて該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
   上記光走査装置として、請求項１乃至４いずれかの光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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