JP6186329B2 - 光走査装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光線を発する複数の光源と、各光線をそれぞれの被走査面上に向けて反射させる分離ミラーとを備えた光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。

例えばカラーレーザープリンターに用いられる光走査装置は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色用のレーザー光線を発する複数の光源と、前記レーザー光線を偏向し該レーザー光線によって各色用の感光体ドラムの周面（被走査面）を走査させる偏向体と、偏向された前記レーザー光線を前記周面の各々に結像させる結像レンズとを含む。前記偏向体は、複数のレーザー光線で共用される場合がある。この場合、複数のレーザー光線の中から一つのレーザー光線を選択的に反射して一つのドラム周面に向かわせるために、偏向体とドラム周面との間に分離ミラーが配置される。また、光源と偏向体との間には、偏向体に向かう光線を規制する絞りが配置される。

上記分離ミラーには、反射対象とする一つのレーザー光線を他のレーザー光線から良好に分離することが望まれる。特許文献１には、マルチビーム型の光走査装置において、前記結像レンズによって絞りの像が作られる位置付近に分離ミラーを配置する技術が開示されている。この技術によれば、マルチビームの主光線間隔が最も絞り込まれた位置に分離ミラーが配置されるので、ビームの分離が容易となるとされている。

特開２００９−００３１２４号公報

４色のレーザー光線で１つの偏向体を共用するような光学系が採用されている場合、４つの分離ミラーを光路上に並べて配置する場合がある。これらの分離ミラーは、副走査方向を上下方向とするとき、上下に並ぶことになる。この配置では、４つのうち中間の２つの分離ミラーは、上側及び下側を通過するレーザー光線の双方から一つのレーザー光線を分離せねばならない。この場合、特許文献１のように、一つの絞りの像位置に分離ミラーを配置する方式では、光走査装置のコンパクト化の要請を満たしつつ、上下双方のレーザー光線に対する分離が良好に行い得る光学配置を設定することは困難である。

本発明の目的は、分離ミラーによる光線の分離を良好に行うことができる光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る光走査装置は、第１光線を発する第１光源と、該第１光源とは副走査方向の異なる位置に配置され、第２光線を発する第２光源と、前記副走査方向において前記第１光源と前記第２光源との間に配置され第３光線を発する第３光源とを含む光源部と、前記第１光線、前記第２光線及び前記第３光線を偏向すると共に、前記第１光線で第１被走査面を、前記第２光線で第２被走査面を、前記第３光線で第３被走査面をそれぞれ走査させる偏向体と、光路上において前記偏向体と前記第１、第２、第３光源との間に配置され、それぞれ前記第１、第２、第３光線を規制する第１、第２、第３絞りを含む絞り群と、光路上において前記偏向体と前記第１、第２、第３被走査面との間に配置され、前記第１、第２、第３光線を前記第１、第２、第３被走査面に各々結像させる結像レンズと、光路上において前記偏向体と前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面へ反射させる第１分離ミラーと、光路上において前記偏向体と前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面へ反射させる第２分離ミラーと、光路上において前記偏向体と前記第３被走査面との間であって、光路上並びに副走査方向において前記第１分離ミラーと前記第２分離ミラーとの間に配置され、前記第３光線を前記第３被走査面へ反射させる第３分離ミラーとを含むミラー群と、を備え、前記第３絞りは、前記第３光線の副走査方向の異なる位置をそれぞれ遮光する第１遮光片と第２遮光片とを含み、前記第１遮光片は前記第２遮光片よりも光路上で上流側の位置に配置され、前記第１遮光片は、前記結像レンズが当該第１遮光片の像を前記第１分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、前記第２遮光片は、前記結像レンズが当該第２遮光片の像を前記第３分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、それぞれ配置されている。

この光走査装置によれば、第１分離ミラーと第２分離ミラーとの間に配置される第３ミラーに向かう第３光線を規制する第３絞りが、それぞれ光路上の上流、下流に配置された第１遮光片、第２遮光片を含むので、第３光線が前記第１分離ミラー及び前記第２分離ミラーに入り込むことを抑止することができる。すなわち、前記第１遮光片の像が前記第１分離ミラーの配置位置近傍に作られる位置に前記第１遮光片が配置されるので、第３光線が前記第１分離ミラーへ入射し難くすることができる。同様に、前記第２遮光片の像が前記第３分離ミラーの配置位置近傍に作られる位置に前記第２遮光片が配置されるので、第３光線が前記第３分離ミラーの範囲から外れて前記第２分離ミラーへ入射することを抑止し易くすることができる。また、第３光源を含む入射光学系に偏心等が生じても、前記第１、第２遮光片の像は、それぞれ前記第１、第３分離ミラーの配置位置近傍に作られる。従って、設置公差の影響を受けにくい走査光学系を実現することができる。

上記の光走査装置において、副走査方向を上下方向とするとき、前記光源部は、副走査断面において、上から下に前記第１、第３、第２光源が順に並ぶように配置され、前記ミラー群は、副走査断面において、下から上に前記第１、第３、第２分離ミラーが順に並ぶように配置され、前記第１遮光片は前記第３光線の上側を遮光し、前記第２遮光片は前記第３光線の下側を遮光することが望ましい。

この光走査装置によれば、前記第３光線の副走査方向の上側及び下側が規制される。このため、副走査方向に前記第１、第３、第２分離ミラーの順に並ぶミラー群のうち、前記第３光線を確実に第３分離ミラーだけに向かわせることができる。

上記の光走査装置において、前記第１遮光片と前記第２遮光片とは、光路上で見て１つの開口を形成するものであって、前記第１遮光片は、前記第３光線の上側を遮光する第１水平部と、該第１水平部の両端から下方に延びる一対の垂直部とを含み、前記第２遮光片は、前記第３光線の下側を遮光する第２水平部を含み、前記一対の垂直部の下面及び前記第２水平部の下面は、同一の座面に接していることが望ましい。

この光走査装置によれば、同一の座面に前記第１遮光片及び前記第２遮光片を設置することができるので、光走査装置の構造の簡素化し、組み立て性を良好なものとすることができる。

上記の光走査装置において、前記偏向体は、前記第１、第２、第３光線が同時に入射される偏向面を備えることが望ましい。この構成によれば、光走査装置のコンパクト化及び部品点数の削減を図ることができる。

上記の光走査装置において、前記光源部は、第４光線を発する第４光源をさらに含み、前記偏向体は、さらに前記第４光線で第４被走査面を走査させ、前記絞り群は、前記第４光線を規制する第４絞りをさらに含み、前記結像レンズは、さらに前記第４光線を第４被走査面に結像させ、前記ミラー群は、光路上において前記偏向体と前記第４被走査面との間に配置される第４分離ミラーをさらに備え、前記第４分離ミラーは、光路上で前記第２分離ミラーよりも下流側に配置され、前記第３分離ミラー及び前記第２分離ミラーが、副走査方向において前記第１分離ミラーと前記第４分離ミラーとの間に配置されてなり、前記第２絞りは、前記第２光線の副走査方向の異なる位置をそれぞれ遮光する第３遮光片と第４遮光片とを含み、前記第３遮光片は前記第４遮光片よりも光路上で上流側の位置に配置され、前記第３遮光片は、前記結像レンズが当該第３遮光片の像を前記第３分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、前記第４遮光片は、前記結像レンズが当該第４遮光片の像を前記第２分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、それぞれ配置されている構成とすることができる。

この光走査装置によれば、第１〜第４光線にて第１〜第４被走査面を走査させることができる。従って、４色の画像形成エンジンを用いてフルカラーのトナー像を形成する一般的な画像形成装置に、上記の光走査装置を適用することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の光走査装置と、前記第１被走査面を備える第１感光体ドラム、前記第２被走査面を備える第２感光体ドラム、前記第３被走査面を備える第３感光体ドラム及び前記第４被走査面を備える第４感光体ドラムを含む画像形成部と、を備える。

本発明によれば、光線を発する複数の光源と、各光線をそれぞれの被走査面上に向けて反射させる分離ミラーとを備えた光走査装置において、分離ミラーによる光線の分離を良好に行わせることができる。従って、画像品質に優れた光走査装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るカラープリンターの概略構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る光走査装置の内部構造を示す断面図である。 上記光走査装置が備える光学系の概略的な光路図である。 比較例に係る光走査装置の、副走査断面の模式的な光路図である。 実施形態に係る光走査装置の、副走査断面の模式的な光路図である。 分割型の絞りの一例を示す図である。 分割型の絞りの作用を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターであって、略直方体のハウジングからなる本体ハウジング１０を含む。なお、画像形成装置は、フルカラーの複写機や複合機であっても良い。

本体ハウジング１０は、シートに対して画像形成処理を行う複数の処理ユニットを内部に収容する。本実施形態では、処理ユニットとして、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ、光走査装置２３、中間転写ユニット２８及び定着装置３０を含む。本体ハウジング１０の上面には排紙トレイ１１が備えられている。排紙トレイ１１に対向して、シート排出口１２が開口している。本体ハウジング１０の側壁には、手差し給紙トレイ１３が開閉自在に取り付けられている。本体ハウジング１０の下部には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット１４が、着脱自在に装着されている。

画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を、コンピューター等の外部機器から伝送された画像情報に基づき形成するもので、水平方向に所定の間隔でタンデムに配置されている。各画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、静電潜像及びトナー像を担持する感光体ドラム２１、感光体ドラム２１の周面を帯電させる帯電器２２、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像器２４、この現像器２４に各色のトナーを供給するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーコンテナ２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｂｋ、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる一次転写ローラー２６、及び感光体ドラム２１の周面の残留トナーを除去するクリーニング装置２７を含む。

光走査装置２３は、各色の感光体ドラム２１の周面上に静電潜像を形成する。本実施形態の光走査装置２３は、１つの筐体内に各色用に準備された複数の光源と、これら光源から発せられた光線を各色の感光体ドラム２１の周面に結像及び走査させる結像光学系とを含む。各色の結像光学系は互いに独立した光学系ではなく、一部の光学系が共用されている。この光走査装置２３については、後記で詳述する。

中間転写ユニット２８は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる。中間転写ユニット２８は、各感光体ドラム２１の周面に接触しつつ周回する転写ベルト２８１と、転写ベルト２８１が架け渡される駆動ローラー２８２および従動ローラー２８３とを含む。転写ベルト２８１は、一次転写ローラー２６によって各感光体ドラム２１の周面に押し付けられている。各色の感光体ドラム２１上のトナー像は転写ベルト２８１上の同一箇所に重ね合わせて一次転写される。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト２８１上に形成される。

駆動ローラー２８２に対向して、転写ベルト２８１を挟んで二次転写ニップ部Ｔを形成する二次転写ローラー２９が配置されている。転写ベルト２８１上のフルカラートナー像は、前記二次転写ニップ部Ｔにおいてシート上に二次転写される。シート上に転写されずに転写ベルト２８１の周面に残留したトナーは、従動ローラー２８３に対向して配置されたベルトクリーニング装置２８４によって回収される。

定着装置３０は、熱源が内蔵された定着ローラー３１と、定着ローラー３１と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー３２とを含む。定着装置３０は、二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像が転写されたシートを、定着ニップ部Ｎにおいて加熱及び加圧することで、トナーをシートに溶着させる定着処理を施す。定着処理が施されたシートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１に向けて排出される。この定着装置３０については、後記で詳述する。

本体ハウジング１０の内部には、シートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。シート搬送路は、本体ハウジング１０の下部付近から上部付近まで、二次転写ニップ部Ｔ及び定着装置３０を経由して、上下方向に延びるメイン搬送路Ｐ１を含む。メイン搬送路Ｐ１の下流端は、シート排出口１２に接続されている。両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路Ｐ２が、メイン搬送路Ｐ１の最下流端から上流端付近まで延設されている。また、手差しトレイ１３からメイン搬送路Ｐ１に至る手差しシート用搬送路Ｐ３が、給紙カセット１４の上方に配置されている。

給紙カセット１４は、シートの束を収容するシート収容部を備える。給紙カセット１４の右上付近には、シート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すピックアップローラー１５１と、そのシートをメイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出す給紙ローラー対１５２とが備えられている。手差しトレイ１３に載置されたシートも、手差しシート用搬送路Ｐ３を通して、メイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出される。メイン搬送路Ｐ１の二次転写ニップ部Ｔよりも上流側には、所定のタイミングでシートを転写ニップ部に送り出すレジストローラー対１５３が配置されている。

シートに片面印刷（画像形成）処理が行われる場合、給紙カセット１４又は手差しトレイ１３からシートがメイン搬送路Ｐ１に送り出され、該シートに二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像の転写処理が、定着装置３０において転写されたトナーをシートに定着させる定着処理が、各々施される。その後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。一方、シートに両面印刷処理が行われる場合、シートの片面に対して転写処理及び定着処理が施された後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に一部が排紙される。その後、該シートはスイッチバック搬送され、反転搬送路Ｐ２を経て、メイン搬送路Ｐ１の上流端付近に戻される。しかる後、シートの他面に対して転写処理及び定着処理が施され、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。

続いて、光走査装置２３の詳細について説明する。図２は、光走査装置２３の内部構造を示す断面図、図３は、光走査装置２３が備える光学系の概略的な光路図である。図３において、符号ＡＸは光軸（光路）を示す。光走査装置２３は、ハウジング２３１と、このハウジング２３１内に収容された各色用の光源ユニット４（４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋ；光源部）と、１つの偏向体５と、結像光学系とを含む。結像光学系は、コリメータレンズ４１（４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋ）、シリンドリカルレンズ４２、第１走査レンズ６（結像レンズ）、各色用の第２走査レンズ７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）、各色用の絞り８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｂｋ；絞り群）及び複数の反射ミラー（ミラー群）を含む。

各光源ユニット４は、それぞれ単一波長のレーザー光線を発する１個の半導体レーザーを有する、各色用のレーザーユニット４０（４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ）を含む。具体的には、イエロー光源ユニット４Ｙは、レーザー光線ＬＹ（第１光線）を発するイエローレーザーユニット４０Ｙ（第１光源）を、シアン光源ユニット４Ｃは、レーザー光線ＬＣ（第３光線）を発するシアンレーザーユニット４０Ｃ（第３光源）を、マゼンタ光源ユニット４Ｍは、レーザー光線ＬＭ（第２光線）を発するマゼンタレーザーユニット４０Ｍ（第２光源）を、ブラック光源ユニット４Ｂｋは、レーザー光線ＬＢｋ（第４光線）を発するブラックレーザーユニット４０Ｂｋ（第４光源）を、それぞれ備えている。なお、レーザーユニット４０として、２個〜４個の半導体レーザーがモジュール化されたマルチビームタイプのレーザーユニット、或いはモノリシックタイプのレーザーユニットを用いるようにしても良い。

図２には、各画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋに備えられているイエロー感光体ドラム２１Ｙ（第１感光体ドラム）、シアン感光体ドラム２１Ｃ（第３感光体ドラム）、マゼンタ感光体ドラム２１Ｍ（第２感光体ドラム）、及びブラック感光体ドラム２１Ｂｋが描かれている。上述のレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋは、各色の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面（第１、第３、第２、第４被走査面）に対して、各ドラムに対向するようハウジング２３１に設けられた窓部２３２、２３３、２３４、２３５を通して、各々照射される。

コリメータレンズ４１、シリンドリカルレンズ４２及び絞り８は、光路上においてレーザーユニット４０と偏向体５との間に配置されている。コリメータレンズ４１は、レーザーユニット４０から発せられ拡散するレーザー光線を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ４２は、前記平行光を主走査方向に長い線状光に変換して、偏向体５に結像させる。絞り８は、レーザーユニット４０から発せられるレーザー光線を規制する。

図３を参照して、イエロー光源ユニット４Ｙは、イエローレーザーユニット４０Ｙの光軸ＡＸ上の下流側に、イエロー用のコリメータレンズ４１Ｙ、絞り８Ｙ（第１絞り）、光源ミラー４０４を含む。同様に、シアン光源ユニット４Ｃは、シアンレーザーユニット４０Ｃの下流側に、シアン用のコリメータレンズ４１Ｃ、絞り８Ｃ（第３絞り）、光源ミラー４０３を含む。マゼンタ光源ユニット４Ｍは、マゼンタレーザーユニット４０Ｍの下流側に、マゼンタ用のコリメータレンズ４１Ｍ、絞り８Ｍ（第２絞り）、光源ミラー４０２を含む。ブラック光源ユニット４Ｂｋは、ブラックレーザーユニット４０Ｂｋの下流側に、ブラック用のコリメータレンズ４１Ｂｋ、絞り８Ｂｋ（第４絞り）及び光源ミラー４０１を含む。

光源ユニット４は、図３、４に示すように、主走査断面及び副走査断面において、イエロー光源ユニット４Ｙとブラック光源ユニット４Ｂｋとの間に、シアン光源ユニット４Ｃ及びマゼンタ光源ユニット４Ｍが挟まれる配置を備える。光源ユニット４の配列において両端に位置するイエロー光源ユニット４Ｙ、ブラック光源ユニット４Ｂｋの絞り８Ｙ、８Ｂｋは、単一型の絞りである。一方、前記配列において中間に位置するシアン光源ユニット４Ｃ、マゼンタ光源ユニット４Ｍの絞り８Ｃ、８Ｍは、分割型の絞りである。絞り８Ｃは、光路上の異なる位置に配置された上側遮光片８１（第１遮光片）及び下側遮光片８２（第２遮光片）を備える。同様に絞り８Ｍは、光路上の異なる位置に配置された上側遮光片８３（第３遮光片）及び下側遮光片８４（第４遮光片）を備える。この分割型の絞り８Ｃ、８Ｍの意義については、後記で詳述する。

偏向体５は、各色用のレーザーユニット４０から発せられるレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋ（第１、第３、第２、第４光線）を各々偏向すると共に、各色の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面（第１、第３、第２、第４被走査面）において予め設定された走査範囲の、一端から他端を走査させる。偏向体５は、ポリゴンミラー５１と、これを回転させるポリゴンモーター５２とを含む。ポリゴンミラー５１は、例えば正六角形の各辺に沿って偏向面が形成された多面鏡である。ポリゴンミラー５１の中心位置には、ポリゴンモーター５２の回転軸が連結されている。

ポリゴンミラー５１は、ポリゴンモーター５２が回転駆動されることによって前記回転軸回りに回転しつつ、レーザーユニット４から発せられた各レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを偏向し、これらレーザー光線にて各ドラムの前記周面を各々走査させる。本実施形態の光走査装置２３では、４色のレーザー光線の偏向を一つのポリゴンミラー５１で賄う４色共用型の光学系が採用されている。各光源ユニットから発せられたレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋは、各々光源ミラー４０４、４０３、４０２、４０１で反射された後、同時に、一つの偏向面に斜入射する。この構成によれば、光走査装置２３のコンパクト化が図れると共に、偏向体５が１個で済むので部品点数の削減を図ることができる。なお、他の実施形態では、偏向体５としてＭＥＭＳミラーを用いるようにしても良い。

第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７は、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋとの間に配置され、各レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを各ドラムの前記周面に結像させる。第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７は、入射光の角度と像高とが比例関係となる歪曲収差（ｆθ特性）を有するレンズであって、主走査方向に長尺のレンズである。これら走査レンズ６、７は、透光性樹脂材料を用いた金型モールド成形にて製造されている。なお、走査レンズの枚数は、２枚でなくともよく、何枚であってもよい。

第１走査レンズ６は、光路上において偏向体５に近い走査レンズであり、全てのレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋが通過する共通走査レンズである。第１走査レンズ６における光線の入射面及び出射面はレンズパワーを有し、主走査方向及び副走査方向の双方において正の屈折力を具備する。第２走査レンズ７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）は、光路上において各々の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋに近い位置に配置された走査レンズである。第２走査レンズ７は共通ではなく、各第２走査レンズ７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋを、各色のレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋが個別に通過する。

前記結像光学系が有する複数の反射ミラーは、各色のレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを、各々の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面に向かわせるように反射する。光走査装置２３は、イエローのレーザー光線ＬＹの反射のために、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｙとの間に配置されたイエロー分離ミラー４３１（第１分離ミラー）及び反射ミラー４３２を備える。同様に、シアンのレーザー光線ＬＣの反射のために、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｃとの間に配置されたシアン分離ミラー４４１（第３分離ミラー）及び反射ミラー４４２が、マゼンタのレーザー光線ＬＭの反射のために、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｍとの間に配置されたマゼンタ分離ミラー４５１（第２分離ミラー）及び反射ミラー４５２、４５３が、ブラックのレーザー光線ＬＢｋの反射のために、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｂｋとの間に配置されたブラック分離ミラー４６（第４分離ミラー）が備えられている。

各々の分離ミラー４３１、４４１、４５１、４６は、各々のカラーのレーザー光線を、対応する感光体ドラム２１の周面に向けて選択的に反射する。具体的には、イエローのレーザー光線ＬＹは、第１走査レンズ６を通過した後、イエロー分離ミラー４３１で折り返し反射され、第２走査レンズ７Ｙをさらに通過した後、反射ミラー４３２で上方に向けて反射され、ハウジング２３１の窓部２３２を通してイエローの感光体ドラム２１Ｙの周面に結像される。

シアンのレーザー光線ＬＣは、第１走査レンズ６を通過後にシアン分離ミラー４４１で反射され、第２走査レンズ７Ｃをさらに通過した後、反射ミラー４４２で反射され、窓部２３３を通してシアンの感光体ドラム２１Ｃの周面に結像される。マゼンタのレーザー光線ＬＭは、第１走査レンズ６を通過後にマゼンタ分離ミラー４５１及び反射ミラー４５２で折り返し反射され、第２走査レンズ７Ｍをさらに通過した後、反射ミラー４５３で反射され、窓部２３４を通してマゼンタの感光体ドラム２１Ｍの周面に結像される。一方、ブラックのレーザー光線ＬＢｋは、第１走査レンズ６を通過後に続いて第２走査レンズ７Ｂｋを通過し、ブラック分離ミラー４６で上方に向けて反射され、窓部２３５を通してブラックの感光体ドラム２１Ｂｋの周面に結像される。

図２は、光走査装置２３の副走査断面を示している。図２から明らかな通り、シアン分離ミラー４４１は、光路上並びに副走査方向において、イエロー分離ミラー４３１とマゼンタ分離ミラー４５１との間に配置されている。また、マゼンタ分離ミラー４５１は、光路上並びに副走査方向において、シアン分離ミラー４４１とブラック分離ミラー４６との間に配置されている。

各々の分離ミラー４３１、４４１、４５１、４６には、各々のカラーのレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋだけが入射されるようにすることが必要である。しかし、本実施形態のように、４色のレーザー光線で１つの偏向体（偏向面）が共用される構成においては、光走査装置２３のコンパクト化の要請を満たしつつ、高い精度でのレーザー光線の分離を行わせることは困難である。とりわけ、分離ミラーの配列において光路上並びに副走査方向の中間に位置するシアン分離ミラー４４１及びマゼンタ分離ミラー４５１については、２つのレーザー光線の光路の間に分離ミラーが挟まれる関係上、レーザー光線の分離は一層困難である。

この点を図４に基づいて説明する。図４は、本発明の比較例に係る光走査装置の、副走査断面の模式的な光路図である。ここでは、副走査方向は上下方向である。なお、比較例と後述する実施形態とは、絞り８０（８）の配置を除いて同一の光学配置を備えている。各色用の絞り８０（８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｂｋ）は、いずれも単一型の絞りである。ここで言う単一型の絞りは、正方形、長方形、円形若しくは楕円等の開口を持つ一つのプレート部材からなる一般的な絞りであり、該絞りは光路上の特定のポイントに配置される。図４の矢印Ａｙ、Ａｃ、Ａｍ、Ａｂｋは、それぞれ各色の絞り８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｂｋが、光路上に配置可能な領域を示している。

光源ユニット４は、上から順にイエロー光源ユニット４Ｙ、シアン光源ユニット４Ｃ、マゼンタ光源ユニット４Ｍ及びブラック光源ユニット４Ｂｋの順に配置されている。すなわち、各光源ユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋは副走査方向の異なる位置に配置され、シアン光源ユニット４Ｃ及びマゼンタ光源ユニット４Ｍは、副走査方向においてイエロー光源ユニット４Ｙとブラック光源ユニット４Ｂｋとの間に配置されている。従って、上から下にレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋ（第１、第３、第２、第４光線）が順に並んだ状態で、光源ユニット４から各レーザー光線が発せられる。レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋは、それぞれの光源ユニットのコリメータレンズ４１（４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｂｋ）を通過して平行光に変換され、各々単一型の絞り８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍ、８０Ｂｋを通過する。

その後、レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋはシリンドリカルレンズ４２によって偏向体５の偏向面に集光されて偏向され、第１走査レンズ６を通過し、各々の分離ミラー４３１、４４１、４５１（ブラック分離ミラーは図略）に向かう。分離ミラーは、下から上に、分離ミラー４３１、４４１、４５１、４６（第１、第３、第２、第４分離ミラー）が並ぶように配置されている。なお、図４ではブラック分離ミラー４６の記載を省いている。これら分離ミラー４３１、４４１、４５１の配置位置に各色用の絞り８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍの絞り像８０ＹＩ、８０ＣＩ、８０ＭＩが作られるように、絞り８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍの光路上における配置位置が決定される。図４の矢印Ｂｙ、Ｂｃ、Ｂｍは、各領域Ａｙ、Ａｃ、Ａｍ、Ａｂｋの範囲内のいずれかに絞り８０Ｙ、８０Ｃ、８０Ｍが配置された場合に、実像である絞り像８０ＹＩ、８０ＣＩ、８０ＭＩが作られ得る範囲を示している。

このような構成では、例えば、光路上並びに副走査方向においてイエロー分離ミラー４３１とマゼンタ分離ミラー４５１とに挟まれる配置となるシアン分離ミラー４４１に、的確にシアンのレーザー光線ＬＣのみを入射させるのは難しい。換言すると、レーザー光線ＬＣと、光路上において該レーザー光線ＬＣに隣接するレーザー光線ＬＹ及びレーザー光線ＬＣとの分離を高精度で行うことが困難である。これは、１つの絞り８０Ｃの絞り像８０ＣＩの位置（シアン分離ミラー４４１の配置位置）を決定するに際し、レーザー光線ＬＣの下側部分がイエロー分離ミラー４３１に、且つ上側部分がマゼンタ分離ミラー４５１に各々入射しないようにする位置を、領域Ａｃ（範囲Ｂｃ）内で探知することが困難だからである。このことは、光路上並びに副走査方向においてシアン分離ミラー４４１とブラック分離ミラー４６とに挟まれる配置となるマゼンタ分離ミラー４５１についても当て嵌まる。

これに対し、本発明の実施形態に係る光走査装置２３では、隣接するレーザー光線の分離を高精度に行い得る。図５は、光走査装置２３の副走査断面の模式的な光路図である。絞り８を除いて、光走査装置２３の構成は図４に示した構成と同じであるので、他の部分については説明を省略する。本実施形態の絞り８は、上述の単一型の絞りからなるイエロー用絞り８Ｙ及びブラック用絞り８Ｂｋと、これらの間に挟まれて配置されている分割型のシアン用絞り８Ｃ及びマゼンタ用絞り８Ｍとからなる。

分割型のシアン用絞り８Ｃは、それぞれレーザー光線ＬＣの上下方向（副走査方向）の異なる位置を遮光し、光路上の異なる位置に配置された上側遮光片８１（第１遮光片）及び下側遮光片８２（第２遮光片）を備える。上側遮光片８１は、下側遮光片８２よりも光路上で上流側の位置に配置されている。マゼンタ用絞り８Ｍも同様に、それぞれレーザー光線ＬＭの上下方向の異なる位置を遮光し、光路上の異なる位置に配置された上側遮光片８３（第３遮光片）及び下側遮光片８４（第４遮光片）を備える。上側遮光片８１は、下側遮光片８２よりも光路上で上流側の位置に配置されている。上側遮光片８１は、イエロー用絞り８Ｙに近接している。絞り８Ｃの下側遮光片８２と、絞り８Ｍの上側遮光片８３とが近接している。下側遮光片８４は、ブラック用絞り８Ｂｋに近接している。

絞り８Ｃの上側遮光片８１はレーザー光線ＬＣの上側部分を遮光し、下側遮光片８２はレーザー光線ＬＣの下側部分を遮光する。絞り８Ｃが分割型であるゆえ、その絞り像８ＣＩも分離して作られる。絞り像８ＣＩは、上側遮光片８１の絞り像８１Ｉと、下側遮光片８２の絞り像８２Ｉとを含む。上側遮光片８１は、第１走査レンズ６が当該上側遮光片８１の絞り像８１Ｉをイエロー分離ミラー４３１の配置位置近傍（分離ミラー４３１の上端エッジ付近）に作る位置に配置されている。下側遮光片８２は、第１走査レンズ６が当該下側遮光片８２の絞り像８２Ｉをシアン分離ミラー４４１の配置位置近傍（分離ミラー４４１の反射面の上端付近）に作る位置に配置されている。

絞り８Ｍの上側遮光片８３はレーザー光線ＬＭの上側部分を遮光し、下側遮光片８４はレーザー光線ＬＭの下側部分を遮光する。絞り８Ｍの絞り像８ＭＩも分離して作られる。絞り像８ＭＩは、上側遮光片８３の絞り像８３Ｉと、下側遮光片８４の絞り像８４Ｉとを含む。上側遮光片８３は、第１走査レンズ６が当該上側遮光片８３の絞り像８３Ｉをシアン分離ミラー４４１の配置位置近傍（分離ミラー４４１の上端エッジ付近）に作る位置に配置されている。下側遮光片８４は、第１走査レンズ６が当該下側遮光片８４の絞り像８４Ｉをマゼンタ分離ミラー４５１の配置位置近傍（分離ミラー４５１の反射面の上端付近）に作る位置に配置されている。

図６は、分割型の絞り８Ｃの具体例を示す図である。図６（Ａ）は上側遮光片８１を、図６（Ｂ）は下側遮光片８２を、それぞれ光路（光軸）方向から見た図、図６（Ｃ）は上側遮光片８１と下側遮光片８２とが組み合わされた状態を光路方向から見た図である。図６（Ｃ）に示すように、上側遮光片８１と下側遮光片８２とは、光路上で見て１つの矩形開口８ＭＨを形成している。

上側遮光片８１は、内側に開口８１Ｈを有する逆Ｕ字型の形状を備えている。上側遮光片８１は、レーザー光線ＬＣの上側部分を遮光する第１水平部８１１と、該第１水平部８１１の左右両端から各々下方に延びる一対の第１垂直部８１２とを含む。第１垂直部８１２は、レーザー光線ＬＣの左右部分を遮光する。第１水平部８１１及び第１垂直部８１２は、いずれも直線的な帯状部分からなり、これらの帯状部分で開口８１Ｈの三方が区画されている。

下側遮光片８２は、内側に開口８２Ｈを有するＵ字型の形状を備えている。下側遮光片８２は、レーザー光線ＬＣの下側部分を遮光する第２水平部８２１と、該第２水平部８２１の左右両端から各々上方に延びる一対の第２垂直部８２２とを含む。第２垂直部８２２は、レーザー光線ＬＣの下側付近における左右部分を遮光する。第２水平部８２１及び第２垂直部８２２は、いずれも直線的な帯状部分からなり、これらの帯状部分で開口８２Ｈの三方が区画されている。第２水平部８２１の左右方向のサイズは、第１水平部８１１と同じである。一方、第２垂直部８２２の上下方向のサイズは、第１垂直部８１２よりも短い。

上側遮光片８１と下側遮光片８２とが組み合わされると、第１垂直部８１２と第２垂直部８２２とが光軸方向でみて重なり合う。そして、開口８１Ｈの下端開放部分を第２水平部８２１が塞ぎ、開口８２Ｈの上端開放部分を第１水平部８１１が塞ぐ形となり、１つの閉鎖された開口８ＭＨが形成される。この際、第１垂直部８１２の下面８１３と、第２水平部８２１の下面８２３とは、ハウジング２３１（図２）に備えられている同一の座面Ｇ（同じ高さの面）に接している。このように本実施形態によれば、同一の座面Ｇに上側遮光片８１と下側遮光片８２とを設置するだけで絞り８Ｃを形成できるので、分割型の絞り８Ｃを採用した場合でも、構造を簡素化し、組み立て性を良好なものとすることができる。なお、絞り８Ｍの上側遮光片８３及び下側遮光片８４も、上記と同様な構成を備えている。

図７は、分割型の絞り８Ｃの作用を説明するための模式図である。シアンレーザーユニット４０Ｃから発せられたレーザー光線ＬＣは、シアン用のコリメータレンズ４１Ｃを通過して平行光に変換され、分割型の絞り８Ｃに向かう。上側遮光片８１は、レーザー光線ＬＣの上側部分の光線Ｌ０１を、下側遮光片８２は下側部分の光線Ｌ０２をそれぞれ規制している。絞り８Ｃを通過したレーザー光線ＬＣは、シリンドリカルレンズ４２を通過して線状光に変換され、偏向体５で偏向されたシアン分離ミラー４４１へ向かう。

ここで、上側遮光片８１の絞り像８１Ｉを形成する光線Ｌ１と、下側遮光片８２の絞り像８２Ｉを形成する光線Ｌ２とに着目する。光線Ｌ１は、上側遮光片８１を通過した後、シリンドリカルレンズ４２及び偏向体５を経由し、第１走査レンズ６でイエロー分離ミラー４３１の配置位置近傍（上端エッジ付近）に結像される。換言すると、上側遮光片８１の絞り像８１Ｉがイエロー分離ミラー４３１の上端エッジ付近に作られる位置に、上側遮光片８１が配置される。このため、光線Ｌ１がイエロー分離ミラー４３１へ入射しないようにすることができる。仮に、絞り像８１Ｉがシアン分離ミラー４４１に作られるとしたならば、イエロー分離ミラー４３１とシアン分離ミラー４４１とを副走査方向に広い間隔を空けて配置しなければ、光線Ｌ１の一部がイエロー分離ミラー４３１へ入射してしまうことになる。

光線Ｌ２は、下側遮光片８２を通過した後、シリンドリカルレンズ４２及び偏向体５を経由し、第１走査レンズ６でシアン分離ミラー４４１の配置位置近傍（反射面の上端付近）に結像される。換言すると、下側遮光片８２の絞り像８２Ｉがシアン分離ミラー４４１の反射面の上端付近に作られる位置に、下側遮光片８２が配置される。このため、レーザー光線ＬＣがシアン分離ミラー４４１の範囲から外れて、後段に配置されているマゼンタ分離ミラー４５１へ入射することを抑止することができる。従って、レーザー光線ＬＣを他のレーザー光線から高精度に分離して、シアン分離ミラー４４１にて取り出すことができる。

また、シアン光源ユニット４Ｃの設置公差、例えばシアンレーザーユニット４０Ｃやコリメータレンズの副走査方向への偏心が生じたとしても、レーザー光線ＬＣが他の分離ミラー４３１、４５１に入射しないという利点もある。これは、前記偏心が生じたとしても、上側遮光片８１、下側遮光片８２を通過する光線Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ図７に示す位置に絞り像８１Ｉ、８２Ｉを作るからである。以上の点は、絞り８Ｍについても同様である。従って、設置公差の影響を受けにくい走査光学系を実現することができる。また、絞り８Ｃ、８Ｍによってレーザー光線ＬＣ、ＬＭの分離が高精度に行える結果、光走査装置２３の設計において、上下方向（副走査方向）のコンパクト化（低背化）を図り易くなるという利点もある。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、分割型の絞り８Ｃ（８Ｍ）を、上側遮光片８１及び下側遮光片８２の２つのみで構成する例を示した。絞り８Ｃは、第１水平部８１１及び第２水平部８２１を有する限りにおいて、つまり、レーザー光線ＬＣの上側及び下側を各々の位置で規制できる限りにおいて、３つ又はそれ以上の遮光片で構成されていても良い。また、上側遮光片８１と下側遮光片８２との組合せによる開口形状も矩形には限定されない。例えば、第１、第２垂直部８１２、８２２を外側に向けて凸の形状とし、略楕円の開口としても良い。

１ 画像形成装置
２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ 画像形成ユニット
２１（２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋ） 感光体ドラム（第１、第３、第２、第４感光体ドラム）
２３ 光走査装置
４（４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｂｋ） 光源ユニット（光源部）
４０（４０Ｙ、４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｂｋ） レーザーユニット（第１、第３、第２、第４光源）
４３１ イエロー分離ミラー（第１分離ミラー）
４４１ シアン分離ミラー（第３分離ミラー）
４５１ マゼンタ分離ミラー（第２分離ミラー）
４６ ブラック分離ミラー（第４分離ミラー）
５ 偏向体
６ 第１走査レンズ（結像レンズ）
８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｂｋ） 絞り（第１、第３、第２、第４絞り；絞り群）
８１ 上側遮光片（第１遮光片）
８２ 下側遮光片（第２遮光片）
８３ 上側遮光片（第３遮光片）
８４ 下側遮光片（第４遮光片）
ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋ レーザー光線（第１、第３、第２、第４光線）

Claims (6)

1. 第１光線を発する第１光源と、該第１光源とは副走査方向の異なる位置に配置され、第２光線を発する第２光源と、前記副走査方向において前記第１光源と前記第２光源との間に配置され第３光線を発する第３光源とを含む光源部と、
   前記第１光線、前記第２光線及び前記第３光線を偏向すると共に、前記第１光線で第１被走査面を、前記第２光線で第２被走査面を、前記第３光線で第３被走査面をそれぞれ走査させる偏向体と、
   光路上において前記偏向体と前記第１、第２、第３光源との間に配置され、それぞれ前記第１、第２、第３光線を規制する第１、第２、第３絞りを含む絞り群と、
   光路上において前記偏向体と前記第１、第２、第３被走査面との間に配置され、前記第１、第２、第３光線を前記第１、第２、第３被走査面に各々結像させる結像レンズと、
   光路上において前記偏向体と前記第１被走査面との間に配置され、前記第１光線を前記第１被走査面へ反射させる第１分離ミラーと、光路上において前記偏向体と前記第２被走査面との間に配置され、前記第２光線を前記第２被走査面へ反射させる第２分離ミラーと、光路上において前記偏向体と前記第３被走査面との間であって、光路上並びに副走査方向において前記第１分離ミラーと前記第２分離ミラーとの間に配置され、前記第３光線を前記第３被走査面へ反射させる第３分離ミラーとを含むミラー群と、を備え、
   前記第３絞りは、前記第３光線の副走査方向の異なる位置をそれぞれ遮光する第１遮光片と第２遮光片とを含み、前記第１遮光片は前記第２遮光片よりも光路上で上流側の位置に配置され、
   前記第１遮光片は、前記結像レンズが当該第１遮光片の像を前記第１分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、前記第２遮光片は、前記結像レンズが当該第２遮光片の像を前記第３分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、それぞれ配置されている光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置において、
   副走査方向を上下方向とするとき、
   前記光源部は、副走査断面において、上から下に前記第１、第３、第２光源が順に並ぶように配置され、
   前記ミラー群は、副走査断面において、下から上に前記第１、第３、第２分離ミラーが順に並ぶように配置され、
   前記第１遮光片は前記第３光線の上側を遮光し、前記第２遮光片は前記第３光線の下側を遮光する、光走査装置。
3. 請求項２に記載の光走査装置において、
   前記第１遮光片と前記第２遮光片とは、光路上で見て１つの開口を形成するものであって、
   前記第１遮光片は、前記第３光線の上側を遮光する第１水平部と、該第１水平部の両端から下方に延びる一対の垂直部とを含み、
   前記第２遮光片は、前記第３光線の下側を遮光する第２水平部を含み、
   前記一対の垂直部の下面及び前記第２水平部の下面は、同一の座面に接している、光走査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記偏向体は、前記第１、第２、第３光線が同時に入射される偏向面を備える、光走査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光走査装置において、
   前記光源部は、第４光線を発する第４光源をさらに含み、
   前記偏向体は、さらに前記第４光線で第４被走査面を走査させ、
   前記絞り群は、前記第４光線を規制する第４絞りをさらに含み、
   前記結像レンズは、さらに前記第４光線を第４被走査面に結像させ、
   前記ミラー群は、光路上において前記偏向体と前記第４被走査面との間に配置される第４分離ミラーをさらに備え、
   前記第４分離ミラーは、光路上で前記第２分離ミラーよりも下流側に配置され、
   前記第３分離ミラー及び前記第２分離ミラーが、副走査方向において前記第１分離ミラーと前記第４分離ミラーとの間に配置されてなり、
   前記第２絞りは、前記第２光線の副走査方向の異なる位置をそれぞれ遮光する第３遮光片と第４遮光片とを含み、前記第３遮光片は前記第４遮光片よりも光路上で上流側の位置に配置され、
   前記第３遮光片は、前記結像レンズが当該第３遮光片の像を前記第３分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、前記第４遮光片は、前記結像レンズが当該第４遮光片の像を前記第２分離ミラーの配置位置近傍に作る位置に、それぞれ配置されている光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置と、
   前記第１被走査面を備える第１感光体ドラム、前記第２被走査面を備える第２感光体ドラム、前記第３被走査面を備える第３感光体ドラム及び前記第４被走査面を備える第４感光体ドラムを含む画像形成部と、
   を備える画像形成装置。