(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】光走査装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G02B 26/12 20060101AFI20231218BHJP
G03G 15/00 20060101ALI20231218BHJP
G03G 15/04 20060101ALI20231218BHJP
B41J 2/47 20060101ALI20231218BHJP
H04N 1/113 20060101ALI20231218BHJP
G03G 21/16 20060101ALN20231218BHJP
【ＦＩ】
G02B26/12
G03G15/00 550
G03G15/04 111
B41J2/47 101D
H04N1/113
G03G21/16 109
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020027990
(22)【出願日】2020-02-21
(65)【公開番号】P2021131515
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2022-12-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000003562
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】栗林 廉
【審査官】磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１０５８０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１９４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２５９８７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－２８７０７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２８１１１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ２６／１２
Ｇ０３Ｇ １５／００
Ｇ０３Ｇ １５／０４
Ｂ４１Ｊ ２／４７
Ｈ０４Ｎ １／１１３
Ｇ０３Ｇ ２１／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の光束を出射する第１の光源と、主走査方向において前記第１の光束に対して開き角を有する第２の光束を出射する第２の光源と、
前記第１の光束及び前記第２の光束を、同一面の副走査方向にずれた位置で、第１の方向及び前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向する偏向器と、
前記第１の方向及び前記第２の方向に偏向された前記第１の光束及び前記第２の光束に所定の光学特性を与える第１の結像素子と、
前記第１の方向に偏向された前記第１の光束を被走査面上に導く第２の結像素子と、
前記第１の方向に偏向された前記第２の光束を被走査面上に導く第３の結像素子と、
前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を収束する第１の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を収束する第２の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を光検出部に導く第３の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を光検出部に導く、前記第３の光学面と平行でない第４の光学面と、
入射する前記第１の光束及び前記第２の光束を検出する前記光検出部と、を備える光走査装置。
【請求項2】
前記第１の光学面、前記第２の光学面、前記第３の光学面及び前記第４の光学面を備えた第４の結像素子を備える、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項3】
前記第２の光学面は、前記第１の光学面と光軸が異なる、請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項4】
第１の光源及び第２の光源は、偏向器に対向し、前記第１の光束及び前記第２の光束は、前記偏向器から前記光検出部まで共通の光学素子を通過する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項5】
第１の光束を出射する第１の光源と、主走査方向において前記第１の光束に対して開き角を有する第２の光束を出射する第２の光源と、
前記第１の光束及び前記第２の光束を、同一面の副走査方向にずれた位置で、第１の方向及び前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向する偏向器と、
前記第１の方向及び前記第２の方向に偏向された前記第１の光束及び前記第２の光束に所定の光学特性を与える第１の結像素子と、
前記第１の方向に偏向された前記第１の光束を被走査面上に導く第２の結像素子と、
前記第１の方向に偏向された前記第２の光束を被走査面上に導く第３の結像素子と、
前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を収束する第１の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を収束する第２の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を光検出部に導く第３の光学面と、
前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を光検出部に導く、前記第３の光学面と平行でない第４の光学面と、
入射する前記第１の光束及び前記第２の光束を検出する前記光検出部と、
被走査面上に導かれた前記第１の光束及び前記第２の光束によって形成される静電潜像を画像として媒体に転写する画像形成部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式の画像形成装置は、ビームを走査することで像面に静電潜像を形成する。このような画像形成装置は、ビームを走査する光走査装置を備える。そして、光走査装置は、同期のためにビームを検出する光検出器を備える。光検出器に適切にビームを入射させるためには、ビームに対して光路補正を行い、所定の集光特性を与える必要がある。しかしながら、このためのレンズは、配置に制約があり、光走査装置及び画像形成装置の大型化に繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－２８００５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、従来よりも小型化が可能な光走査装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の光走査装置は、第１の光源、第２の光源、偏向器、第１の結像素子、第２の結像素子、第３の結像素子、第１の光学面、第２の光学面、第３の光学面、第４の光学面、及び光検出部を備える。第１の光源は、第１の光束を出射する。第２の光源は、主走査方向において前記第１の光束に対して開き角を有する第２の光束を出射する。偏向器は、前記第１の光束及び前記第２の光束を、同一面の副走査方向にずれた位置で、第１の方向及び前記第１の方向とは異なる第２の方向に偏向する。第１の結像素子は、前記第１の方向及び前記第２の方向に偏向された前記第１の光束及び前記第２の光束に所定の光学特性を与える。第２の結像素子は、前記第１の方向に偏向された前記第１の光束を被走査面上に導く。第３の結像素子は、前記第１の方向に偏向された前記第２の光束を被走査面上に導く。第１の光学面は、前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を収束する。第２の光学面は、前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を収束する。第３の光学面は、前記第２の方向に偏向された前記第１の光束を光検出部に導く。前記第３の光学面と平行でない第４の光学面は、前記第２の方向に偏向された前記第２の光束を光検出部に導く。光検出部は、入射する前記第１の光束及び前記第２の光束を検出する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態に係る画像形成装置について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、各部の縮尺を適宜変更している場合がある。また、以下の実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。
【0008】
図１は、実施形態に係る画像形成装置１００の構成の概略の一例を示す図である。
画像形成装置１００は、例えば、ＭＦＰ（multifunction peripheral）、コピー機、プリンター又はファクシミリなどの、印刷機能を備える装置である。ただし、以下、画像形成装置１００はＭＦＰであるとして説明する。画像形成装置１００は、例えば、印刷機能、スキャン機能、コピー機能、消色機能及びファクシミリ機能などを備える。印刷機能は、画像形成媒体Ｐなどに対してトナーなどの記録材を用いて画像を形成する機能である。画像形成媒体Ｐは、例えば、シート状の紙などである。スキャン機能は、画像が形成された原稿などから画像を読み取る機能である。コピー機能は、スキャン機能を用いて原稿などから読み取った画像を、印刷機能を用いて画像形成媒体Ｐに印刷する機能である。消色機能は、画像形成媒体Ｐ上に消色可能な記録材で形成された画像を消色する機能である。画像形成装置１００は、一例として、プリンター１０１、スキャナー１０２、及び操作パネル１０３を含む。
画像形成装置１００は、例えば、ＭＦＰ（multifunction peripheral）、コピー機、プリンター又はファクシミリなどの、印刷機能を備える装置である。ただし、以下、画像形成装置１００はＭＦＰであるとして説明する。画像形成装置１００は、例えば、印刷機能、スキャン機能、コピー機能、消色機能及びファクシミリ機能などを備える。印刷機能は、画像形成媒体Ｐなどに対してトナーなどの記録材を用いて画像を形成する機能である。画像形成媒体Ｐは、例えば、シート状の紙などである。スキャン機能は、画像が形成された原稿などから画像を読み取る機能である。コピー機能は、スキャン機能を用いて原稿などから読み取った画像を、印刷機能を用いて画像形成媒体Ｐに印刷する機能である。消色機能は、画像形成媒体Ｐ上に消色可能な記録材で形成された画像を消色する機能である。画像形成装置１００は、一例として、プリンター１０１、スキャナー１０２、及び操作パネル１０３を含む。
【0009】
プリンター１０１は、印刷機能を有する装置である。プリンター１０１は、一例として、給紙トレイ１１１、手差しトレイ１１２、給紙ローラー１１３、トナーカートリッジ１１４、画像形成部１１５、光走査装置１１６、転写ベルト１１７、２次転写ローラー１１８、定着部１１９、両面ユニット１２０及び排紙トレイ１２１を含む。
【0010】
給紙トレイ１１１は、印刷に用いる画像形成媒体Ｐを収容する。
手差しトレイ１１２は、画像形成媒体Ｐを手差しするための台である。
給紙ローラー１１３は、モーターの働きにより回転することで、給紙トレイ１１１又は手差しトレイ１１２に収容された画像形成媒体Ｐを給紙トレイ１１１又は手差しトレイ１１２から搬出する。
手差しトレイ１１２は、画像形成媒体Ｐを手差しするための台である。
給紙ローラー１１３は、モーターの働きにより回転することで、給紙トレイ１１１又は手差しトレイ１１２に収容された画像形成媒体Ｐを給紙トレイ１１１又は手差しトレイ１１２から搬出する。
【0011】
トナーカートリッジ１１４は、画像形成部１１５に供給するための、トナーなどの記録材を蓄える。画像形成装置１００は、複数のトナーカートリッジ１１４を備える。画像形成装置１００は、一例として、図１に示すように、トナーカートリッジ１１４Ｃ、トナーカートリッジ１１４Ｍ、トナーカートリッジ１１４Ｙ及びトナーカートリッジ１１４Ｋの４つのトナーカートリッジ１１４を備える。トナーカートリッジ１１４Ｃ、トナーカートリッジ１１４Ｍ、トナーカートリッジ１１４Ｙ及びトナーカートリッジ１１４Ｋは、それぞれがＣＭＹＫ（cyan, magenta, yellow, and key）の各色に対応する記録材を蓄える。すなわち、トナーカートリッジ１１４Ｃはシアン色（Ｃ）の記録材を蓄える。トナーカートリッジ１１４Ｍは、マゼンタ色（Ｍ）の記録材を蓄える。トナーカートリッジ１１４Ｙは、黄色（Ｙ）の記録材を蓄える。トナーカートリッジ１１４Ｋは、黒色（Ｋ）の記録材を蓄える。なお、トナーカートリッジ１１４が蓄える記録材の色は、ＣＭＹＫの各色に限らず、その他の色であっても良い。また、トナーカートリッジ１１４が蓄える記録材は、特殊な記録材であっても良い。例えば、トナーカートリッジ１１４は、所定の温度よりも高い温度で消色して不可視の状態となる、消色可能な記録材を蓄える。
【0012】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部１１５を備える。画像形成装置１００は、一例として、図１に示すように、画像形成部１１５Ｃ、画像形成部１１５Ｍ、画像形成部１１５Ｙ及び画像形成部１１５Ｋの４つの画像形成部１１５を備える。画像形成部１１５Ｃ、画像形成部１１５Ｍ、画像形成部１１５Ｙ及び画像形成部１１５Ｋは、それぞれがＣＭＹＫの各色に対応する記録材で画像を形成する。すなわち、画像形成部１１５Ｃは、シアン色の画像を形成する。画像形成部１１５Ｍは、マゼンタ色の画像を形成する。画像形成部１１５Ｙは、黄色の画像を形成する。画像形成部１１５Ｋは、黒色の画像を形成する。
【0013】
画像形成部１１５について、図２を用いてさらに説明する。図２は、画像形成部１１５の構成の概略の一例を示す模式図である。画像形成部１１５は、一例として、感光体ドラム１１５１、帯電ユニット１１５２、現像ユニット１１５３、１次転写ローラー１１５４、クリーナー１１５５及び除電ランプ１１５６を含む。
【0014】
感光体ドラム１１５１は、光走査装置１１６から照射されるビームＢが当たる。これにより、感光体ドラム１１５１の表面に静電潜像が形成される。
帯電ユニット１１５２は、感光体ドラム１１５１の表面に所定の正電荷を帯電させる。
帯電ユニット１１５２は、感光体ドラム１１５１の表面に所定の正電荷を帯電させる。
【0015】
現像ユニット１１５３は、トナーカートリッジ１１４から供給される記録材Ｄを用いて、感光体ドラム１１５１の表面の静電潜像を現像する。これにより、感光体ドラム１１５１の表面に、記録材Ｄによる画像が形成される。
【0016】
１次転写ローラー１１５４は、転写ベルト１１７を間に挟んで感光体ドラム１１５１に対向する位置に配置されている。１次転写ローラー１１５４は、感光体ドラム１１５１との間で転写電圧を生じさせる。これにより、１次転写ローラー１１５４は、感光体ドラム１１５１の表面に形成された画像を、感光体ドラム１１５１と接触している転写ベルト１１７上に転写（１次転写）する。
【0017】
クリーナー１１５５は、感光体ドラム１１５１の表面に残留した記録材Ｄを除去する。
除電ランプ１１５６は、感光体ドラム１１５１の表面に残留した電荷を除去する。
除電ランプ１１５６は、感光体ドラム１１５１の表面に残留した電荷を除去する。
【0018】
光走査装置１１６は、ＬＳＵ（laser scanning unit）などとも呼ばれる。光走査装置１１６は、プロセッサー１４１による制御に基づき、入力される画像データに応じてビームＢを制御して各画像形成部１１５の感光体ドラム１１５１表面に静電潜像を形成する。ここで入力される画像データは、例えば、スキャナー１０２によって原稿などから読み取られる画像データである。あるいは、ここで入力される画像データは、他の装置などから送信され、画像形成装置１００によって受信される画像データである。
【0019】
なお、光走査装置１１６が画像形成部１１５Ｙに照射するビームＢをビームＢＹ、画像形成部１１５Ｍに照射するビームＢをビームＢＭ、画像形成部１１５Ｃに照射するビームＢをビームＢＣ、画像形成部１１５Ｋに照射するビームＢをビームＢＫというものとする。したがって、光走査装置１１６は、画像データのＹ（yellow）成分に応じてビームＢＹを制御する。光走査装置１１６は、画像データのＭ（magenta）成分に応じてビームＢＭを制御する。光走査装置１１６は、画像データのＣ（cyan）成分に応じてビームＢＣを制御する。光走査装置１１６は、画像データのＫ（key）成分に応じてビームＢＫを制御する。光走査装置１１６については、後でさらに説明する。
【0020】
転写ベルト１１７は、例えば無端状のベルトであり、ローラーの働きにより回転可能である。転写ベルト１１７は、回転することで、各画像形成部１１５から転写された画像を２次転写ローラー１０８の位置に搬送する。
【0021】
２次転写ローラー１０８は、互いに対向する２つのローラーを備える。２次転写ローラー１０８は、転写ベルト１１７上に形成された画像を、２次転写ローラー１０８間を通過する画像形成媒体Ｐ上に（２次転写）転写させる。
【0022】
定着部１１９は、画像が転写された画像形成媒体Ｐに対して加熱及び加圧を行う。これにより、画像形成媒体Ｐ上に転写された画像が定着する。定着部１１９は、互いに対向する加熱部１１９１と加圧ローラー１１９２とを備える。
【0023】
加熱部１１９１は、例えば、加熱部１１９１を加熱するための熱源を備えるローラーである。当該熱源は、例えばヒーターである。熱源によって加熱されたローラーは、画像形成媒体Ｐを加熱する。
あるいは、加熱部１１９１は、複数のローラーに懸架された無端ベルトを備えるものであっても良い。例えば、加熱部１１９１は、板状熱源、無端ベルト、ベルト搬送ローラー、テンションローラー及びプレスローラーを備える。無端ベルトは、例えば、フィルム状の部材である。ベルト搬送ローラーは、無端ベルトを駆動する。テンションローラーは、無端ベルトに張力を与える。プレスローラーは、表面に弾性層が形成されている。板状熱源は、発熱部側が無端ベルトの内側に接触し、プレスローラー方向に押圧されることで、プレスローラーとの間に所定幅の定着ニップを形成する。板状熱源がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
あるいは、加熱部１１９１は、複数のローラーに懸架された無端ベルトを備えるものであっても良い。例えば、加熱部１１９１は、板状熱源、無端ベルト、ベルト搬送ローラー、テンションローラー及びプレスローラーを備える。無端ベルトは、例えば、フィルム状の部材である。ベルト搬送ローラーは、無端ベルトを駆動する。テンションローラーは、無端ベルトに張力を与える。プレスローラーは、表面に弾性層が形成されている。板状熱源は、発熱部側が無端ベルトの内側に接触し、プレスローラー方向に押圧されることで、プレスローラーとの間に所定幅の定着ニップを形成する。板状熱源がニップ領域を形成しつつ加熱する構成のため、通電時における応答性はハロゲンランプによる加熱方式の場合よりも高い。
【0024】
加圧ローラー１１９２は、加圧ローラー１１９２と加熱部１１９１との間を通過する画像形成媒体Ｐを加圧する。
【0025】
両面ユニット１２０は、画像形成媒体Ｐを、裏面への印刷が可能な状態にする。例えば、両面ユニット１２０は、ローラーなどを用いて画像形成媒体Ｐをスイッチバックさせることで画像形成媒体Ｐの表裏を反転させる。
排紙トレイ１２１は、印刷が終わった画像形成媒体Ｐが排出される台である。
排紙トレイ１２１は、印刷が終わった画像形成媒体Ｐが排出される台である。
【0026】
スキャナー１０２は、スキャン機能を備える装置である。スキャナー１０２は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）イメージセンサーなどの撮像素子を備える光学縮小方式である。あるいは、スキャナー１０２は、ＣＭＯＳ（complementary metal-oxide-semiconductor）イメージセンサーなどの撮像素子を備える密着センサー（ＣＩＳ（contact image sensor））方式である。あるいは、スキャナー１０２は、その他の公知の方式であっても良い。スキャナー１０２は、原稿などから画像を読み取る。スキャナー１０２は、読取モジュール１３１及び原稿送り装置１３２を備える。
【0027】
読取モジュール１３１は、入射した光をイメージセンサーによってデジタル信号に変換する。これにより、読取モジュール１３１は、原稿の表面から画像を読み取る。
【0028】
原稿送り装置１３２は、例えば、ＡＤＦ（auto document feeder）などとも呼ばれる。原稿送り装置１３２は、原稿用のトレイに載せられた原稿を次々と搬送する。搬送された原稿は、スキャナー１０２によって画像が読み取られる。また、原稿送り装置１３２は、原稿の裏面から画像を読み取るためのスキャナーを備えていても良い。なお、スキャナー１０２によって画像を読み取られる面が表面である。
【0029】
操作パネル１０３は、画像形成装置１００と画像形成装置１００の操作者との間で入出力を行うマンマシンインターフェースなどを備える。操作パネル１０３は、例えば、タッチパネル１０３１及び入力デバイス１０３２などを備える。
【0030】
タッチパネル１０３１は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイとタッチ入力によるポインティングデバイスとが積層されたものである。タッチパネル１０３１が備えるディスプレイは、画像形成装置１００の操作者に各種情報を通知するための画面を表示する表示デバイスとして機能する。また、タッチパネル１０３１は、当該操作者によるタッチ操作を受け付ける入力デバイスとして機能する。
【0031】
入力デバイス１０３２は、画像形成装置１００の操作者による操作を受け付ける。入力デバイス１０３２は、例えば、キーボード、キーパッド、又はタッチパッドなどである。
【0032】
次に、図３を用いて画像形成装置１００の要部回路構成について説明する。図３は、画像形成装置１００の要部回路構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置１００は、一例として、プロセッサー１４１、ＲＯＭ（read-only memory）１２２、ＲＡＭ（random-access memory）１２３、補助記憶装置１４４、通信インターフェース１４５、プリンター１０１、スキャナー１０２及び操作パネル１０３を含む。そして、バス１４６などが、これら各部を接続する。
【0033】
プロセッサー１４１は、画像形成装置１００の動作に必要な演算及び制御などの処理を行うコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサー１４１は、ＲＯＭ１４２又は補助記憶装置１４４などに記憶されたシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア及びファームウェアなどのプログラムに基づいて、画像形成装置１００の各種の機能を実現するべく各部を制御する。なお、当該プログラムの一部又は全部は、プロセッサー１４１の回路内に組み込まれていても良い。プロセッサー１４１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）、ＳｏＣ（system on a chip）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＧＰＵ（graphics processing unit）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＰＬＤ（programmable logic device）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）などである。あるいは、プロセッサー１４１は、これらのうちの複数を組み合わせたものである。
【0034】
ＲＯＭ１４２は、プロセッサー１４１を中枢とするコンピューターの主記憶装置に相当する。ＲＯＭ１４２は、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ１４２は、上記のプログラムのうち、例えばファームウェアなどを記憶する。また、ＲＯＭ１４２は、プロセッサー１４１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。
【0035】
ＲＡＭ１４３は、プロセッサー１４１を中枢とするコンピューターの主記憶装置に相当する。ＲＡＭ１４３は、データの読み書きに用いられるメモリである。ＲＡＭ１４３は、プロセッサー１４１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。ＲＡＭ１４３は、例えば揮発性メモリである。
【0036】
補助記憶装置１４４は、プロセッサー１４１を中枢とするコンピューターの補助記憶装置に相当する。補助記憶装置１４４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（electric erasable programmable read-only memory）、ＨＤＤ（hard disk drive）又はフラッシュメモリなどである。補助記憶装置１４４は、上記のプログラムのうち、例えば、システムソフトウェア及びアプリケーションソフトウェアなどを記憶する。また、補助記憶装置１４４は、プロセッサー１４１が各種の処理を行う上で使用するデータ、プロセッサー１４１での処理によって生成されたデータ又は各種の設定値などを保存する。なお、画像形成装置１００は、補助記憶装置１４４として、メモリカード又はＵＳＢ（universal serial bus）メモリなどの記憶媒体を挿入可能なインターフェースを備えていてもよい。当該インターフェースは、当該記憶媒体に情報を読み書きする。
【0037】
通信インターフェース１４５は、画像形成装置１００がネットワークなどを介して通信するためのインターフェースである。
【0038】
バス１４６は、コントロールバス、アドレスバス及びデータバスなどを含み、画像形成装置１００の各部で授受される信号を伝送する。
【0039】
以下、図４～図７などを用いて光走査装置１１６についてさらに説明する。図４は、光走査装置１１６の一例を示す図である。図５は、光走査装置１１６の光学系の一例を平面上に展開した図である。図６は、図５の要部を部分的に拡大した部分拡大図である。図７は、図６の構造を側方から見た図である。光走査装置１１６は、一例として、ポリゴンミラー１５１、モーター１５２、光源１５３及び複数の光学素子を含む。
【0040】
ポリゴンミラー１５１は、各側面がレーザーを反射する反射面１５１１である正多角柱状のミラー（偏向器）である。図４～図７に示すポリゴンミラー１５１は、一例として７つの側面（反射面１５１１）を備える正七角柱状のミラーである。ポリゴンミラー１５１が備える反射面１５１１は、ポリゴンミラー１５１の回転方向ＣＣＷ（図５における反時計回り方向）に沿って連続しており、ポリゴンミラー１５１の外周面を構成している。ポリゴンミラー１５１は、各反射面１５１１と平行な回転軸を中心に回転可能である。また、ポリゴンミラー１５１の回転軸は、各感光体ドラム１１５１の回転軸と直交する。なお、図６の紙面は、ポリゴンミラー１５１の回転軸に垂直な平面であるとする。
【0041】
モーター１５２は、ポリゴンミラー１５１を回転方向ＣＣＷに所定の速度で回転させる。モーター１５２の回転軸とポリゴンミラー１５１の回転軸は、一例として同軸である。しかしながら、モーター１５２の回転軸とポリゴンミラー１５１の回転軸は、同軸でなくても良い。
【0042】
光源１５３は、レーザー光などのビームＢを出射する。光源１５３は、例えば、複数のレーザーダイオードを備える。つまり、ビームＢは、複数のレーザーダイオードから出射されたビームからなるマルチビームである。なお、複数のレーザーダイオードは、主走査方向に距離を持つ。したがって、ビームＢに含まれる各ビームも主走査方向に距離を持つ。光走査装置１１６は、一例として、光源１５３Ｃ、光源１５３Ｍ、光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｋの４つの光源１５３を備える。例えば、光源１５３ＹはＹ成分に対応するビームＢＹを出射し、光源１５３ＭはＭ成分に対応するビームＢＭを出射し、光源１５３ＣはＣ成分に対応するビームＢＣを出射し、光源１５３ＫはＫ成分に対応するビームＢＫを出射する。
【0043】
光走査装置１１６は、各ビームＢを、ビームＢごとに設けられた所定の走査光学系により形成される光路を介して各感光体ドラム１１５１の表面に照射する。走査光学系は、複数の光学素子を含む。光走査装置１１６は、一例として、図４及び図５に示すように、２つのビームＢを１組として、ポリゴンミラー１５１を中心に左右にそれぞれ１組分の走査光学系を配置している。つまり、光走査装置１１６は、図４及び図５に示すように、単一のポリゴンミラー１５１を中心に、その両側（図示左右側）にそれぞれ複数の光学素子を含む２つの走査光学系１６１及び走査光学系１６２を有する。なお、ポリゴンミラー１５１は、走査光学系１６１及び走査光学系１６２のそれぞれに含まれる。すなわち、走査光学系１６１及び走査光学系１６２のそれぞれに含まれるポリゴンミラー１５１は、同一のポリゴンミラー１５１である。
【0044】
図示左側の走査光学系１６１は、ビームＢＹを走査する走査光学系及びビームＢＭを走査する走査光学系を含む。走査光学系１６１は、光源１５３Ｙから出射されたビームＢＹ及び光源１５３Ｍから出射されたビームＢＭを、回転方向ＣＣＷに回転するポリゴンミラー１５１の同一の反射面１５１１で反射する。これにより、ビームＢＹ及びビームＢＭは、回転方向ＣＣＷに沿った主走査方向に偏向し、２つの感光体ドラム１１５１Ｙ及び感光体ドラム１１５１Ｍの表面をそれぞれ走査する。走査光学系１６１は、ポリゴンミラー１５１、光源１５３Ｙ、光源１５３Ｍ、偏向前光学系１７０Ｙ、偏向前光学系１７０Ｍ、偏向後光学系１８０ＹＭを含む。なお、偏向前光学系１７０Ｙは、ビームＢＹ用の光学系である。また、偏向前光学系１７０Ｍは、ビームＢＭ用の光学系である。さらに、偏向後光学系１８０ＹＭは、ビームＢＹ及びビームＢＭ用の光学系である。
なお、ビームＢＹ及びビームＢＭは、一例として、一方が第１の光束の一例でもう一方が第２の光束である。また、第１の光束を出射する光源１３３Ｙ又は光源１３３Ｍは、第１の光源である。第２の光束を出射する光源１３３Ｙ又は光源１３３Ｍは、第２の光源である。
なお、ビームＢＹ及びビームＢＭは、一例として、一方が第１の光束の一例でもう一方が第２の光束である。また、第１の光束を出射する光源１３３Ｙ又は光源１３３Ｍは、第１の光源である。第２の光束を出射する光源１３３Ｙ又は光源１３３Ｍは、第２の光源である。
【0045】
なお、ここで、偏向器であるポリゴンミラー１５１により各ビームＢが偏向（走査）される方向（ポリゴンミラー１５１の周方向）を「主走査方向」と定義する。また、主走査方向と直交し、ビームＢの光軸方向と直交する方向を当該ビームＢの「副走査方向」と定義する。図５及び図６では、ポリゴンミラー１５１の回転軸方向が副走査方向である。図５及び図６では、ポリゴンミラー１５１の回転軸方向と直交し、ビームＢの光軸方向と直交する方向が当該ビームＢの主走査方向である。
【0046】
図示右側の走査光学系１６２は、ビームＢＣを走査する走査光学系及びビームＢＫを走査する走査光学系を含む。走査光学系１６２は、光源１５３Ｃから出射されたビームＢＣ及び光源１５３Ｋから出射されたＢＫを、回転方向ＣＣＷに回転するポリゴンミラー１５１の同一の反射面１５１１で反射する。これにより、ビームＢＣ及びビームＢＫは、回転方向ＣＣＷに沿った主走査方向に偏向し、２つの感光体ドラム１１５１Ｃ及び感光体ドラム１１５１Ｋの表面をそれぞれ走査する。走査光学系１６２は、ポリゴンミラー１５１、光源１５３Ｃ、光源１５３Ｋ、偏向前光学系１７０Ｃ、偏向前光学系１７０Ｋ、偏向後光学系１８０ＣＫを含む。なお、偏向前光学系１７０Ｃは、ビームＢＣ用の光学系である。また、偏向前光学系１７０Ｋは、ビームＢＫ用の光学系である。さらに、偏向後光学系１８０ＣＫは、ビームＢＣ及びビームＢＫ用の光学系である。
なお、ビームＢＣ及びビームＢＫは、一例として、一方が第１の光束の一例でもう一方が第２の光束である。また、第１の光束を出射する光源１３３Ｃ又は光源１３３Ｋは、第１の光源である。第２の光束を出射する光源１３３Ｃ又は光源１３３Ｋは、第２の光源である。
なお、ビームＢＣ及びビームＢＫは、一例として、一方が第１の光束の一例でもう一方が第２の光束である。また、第１の光束を出射する光源１３３Ｃ又は光源１３３Ｋは、第１の光源である。第２の光束を出射する光源１３３Ｃ又は光源１３３Ｋは、第２の光源である。
【0047】
ここで、図示左側の走査光学系１６１を例にポリゴンミラー１５１、光源１５３及び偏向前光学系１７０についてさらに説明する。ポリゴンミラー１５１は、光源１５３Ｙから出射されたビームＢＹ及び光源１５３Ｍから出射されたビームＢＭの２つのビームＢを同じ反射面１５１１で反射しながら回転する。これにより、反射されたビームＢは、偏向されて、感光体ドラムの表面及び走査位置ＡＡを含む範囲を走査する。このうち、感光体ドラムの表面に入射しているビームＢが偏向されている方向は、第１の方向である。また、走査位置ＡＡに入射しているビームＢが偏向されている方向は、第２の方向である。また、ポリゴンミラー１５１で偏向されたビームＢは、それぞれ所定の位置に配置された２つの像面、すなわち対応する感光体ドラム１１５１Ｙ及び感光体ドラム１１５１Ｍの表面を所定の線速度で主走査方向（感光体ドラム１１５１の回転軸方向）に走査する。このとき、画像形成装置１００は、感光体ドラム１１５１Ｙ及び感光体ドラム１１５１Ｍを副走査方向に回転させる。これにより、Ｙ成分に応じた静電潜像が感光体ドラム１１５１Ｙの表面に形成される。また、Ｍ成分に応じた静電潜像が感光体ドラム１１５１Ｍの表面に形成される。
【0048】
走査光学系１６１の光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｍは、図５及び図６に示すように、紙面手前側から見て異なる角度位置に配置されている。つまり、２つの光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｍは、ビームＢＹ及びビームＢＭが反射面１５１１に入射する方向が開き角θを有するような配置である。換言すると、２つの光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｍは、ビームＢＹ及びビームＢＭが主走査方向に開き角θを有するような配置である。これにより、ビームＢＹとビームＢＭは、ポリゴンミラー１５１の反射面１５１１に対してθ異なる角度で入射する。また、当該２つの光源１５３のうちの光源１５３Ｙは、ポリゴンミラー１５１の回転方向ＣＣＷに沿って光源１５３Ｍより上流側にある。対して、光源１５３Ｍは、回転方向ＣＣＷに沿って光源１５３Ｙより下流側にある。また、光源１５３Ｍ及び光源１５３Ｙは、出射面がポリゴンミラー１５１の反射面１５１１に対向可能に配置されている。したがって、ビームＢＹ及びビームＢＭは、ミラーで反射せずにポリゴンミラー１５１に入射する。
【0049】
また、図７に示すように、２つの光源１５３Ｙと光源１５３Ｍとは、副走査方向にわずかにずれた位置にある。例えば、光源１５３Ｍが光源１５３Ｙよりも高い位置にある。これを図５及び図６で見た場合には、光源１５３Ｍが光源１５３Ｙよりも紙面手前側にある。また、偏向前光学系１７０Ｙ及び偏向前光学系１７０Ｍの光軸（光線進行方向）は、ポリゴンミラー１５１の回転軸１３１ｂと直交する。このため、光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｍから出射されたビームＢＹとビームＢＭとは、同一の反射面１５１１に対して副走査方向にわずかにずれた位置に入射する。
【0050】
走査光学系１６１は、光源１５３とポリゴンミラー１５１との間の光路上それぞれに偏向前光学系１７０を備える。すなわち、走査光学系１６１は、偏向前光学系１７０Ｙ及び偏向前光学系１７０Ｍの２つの偏向前光学系１７０を備える。偏向前光学系１７０Ｙは、光源１５３Ｙとポリゴンミラー１５１との間の光路上に配置されている。偏向前光学系１７０Ｍは、光源１５３Ｍとポリゴンミラー１５１との間の光路上に配置されている。各偏向前光学系１７０は、コリメーターレンズ１７１、絞り１７２及びシリンダーレンズ１７３を含む。偏向前光学系１７０Ｙは、コリメーターレンズ１７１Ｙ、絞り１７２Ｙ及びシリンダーレンズ１７３Ｙを含む。また、偏向前光学系１７０Ｍは、コリメーターレンズ１７１Ｍ、絞り１７２Ｍ及びシリンダーレンズ１７３Ｍを含む。なお、コリメーターレンズ１７１Ｙ及びコリメーターレンズ１７１Ｍは、コリメーターレンズ１７１である。また、絞り１７２Ｙ及び絞り１７２Ｍは、絞り１７２である。そして、シリンダーレンズ１７３Ｙ及びシリンダーレンズ１７３Ｍは、シリンダーレンズ１７３である。
【0051】
コリメーターレンズ１７１は、光源１５３から出射されたビームＢに所定の収束性を与える。コリメーターレンズ１７１は、ビームＢを平行光にする。
【0052】
絞り１７２は、コリメーターレンズ１７１を通過したビームＢに対して、主走査及び副走査方向の形状を整形する。例えば、絞り１７２は、ビームＢの主走査方向及び副走査方向の幅を所定の幅に整形する。
【0053】
シリンダーレンズ１７３は、絞り１７２を通過したビームＢに対して、副走査方向に所定の収束性を与える。これにより、シリンダーレンズ１７３を通過したビームＢは、反射面１５１１に近付くにつれて副走査方向の幅が狭くなる。このため、複数のビームＢが、同一の反射面１５１１に対して重ならないように副走査方向にずれた位置に入射することが可能となる。
【0054】
さらに、図示右側の走査光学系１６２のポリゴンミラー１５１、光源１５３及び偏向前光学系１７０についても説明する。ポリゴンミラー１５１は、光源１５３Ｃから出射されたビームＢＣ及び光源１５３Ｋから出射されたビームＢＫの２つのビームＢを同じ反射面１５１１で反射しながら回転する。これにより、反射されたビームＢは、偏向されて、感光体ドラムの表面及び走査位置ＡＢを含む範囲を走査する。このうち、感光体ドラムの表面に入射しているビームＢが偏向されている方向は、第１の方向である。また、走査位置ＡＢに入射しているビームＢが偏向されている方向は、第２の方向である。また、ポリゴンミラー１５１で偏向されたビームＢは、それぞれ所定の位置に配置された２つの像面、すなわち対応する感光体ドラム１１５１Ｃ及び感光体ドラム１１５１Ｋの表面を所定の線速度で主走査方向（感光体ドラム１１５１の回転軸方向）に走査する。このとき、画像形成装置１００は、感光体ドラム１１５１Ｃ及び感光体ドラム１１５１Ｋを副走査方向に回転させる。これにより、Ｃ成分に応じた静電潜像が感光体ドラム１１５１Ｃの表面に形成される。また、Ｋ成分に応じた静電潜像が感光体ドラム１１５１Ｋの表面に形成される。
【0055】
走査光学系１６２の２つの光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋは、上述した走査光学系１６１の光源１５３Ｙ及び光源１５３Ｍと同様に、図５及び図６の紙面手前側から見て異なる角度位置に配置されている。つまり、２つの光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋは、ビームＢＣ及びビームＢＫが反射面１５１１に入射する方向が開き角θを有するような配置である。換言すると、２つの光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋは、ビームＢＣ及びビームＢＫが主走査方向に開き角θを有するような配置である。これにより、ビームＢＣとビームＢＫは、ポリゴンミラー１５１の反射面１５１１に対してθ異なる角度で入射する。また、当該２つの光源のうちの光源１５３Ｃは、ポリゴンミラー１５１の回転方向ＣＣＷに沿って光源１５３Ｋより下流側にある。対して、光源１５３Ｋは、回転方向ＣＣＷに沿って光源１５３Ｃより上流側にある。また、光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋは、出射面がポリゴンミラー１５１の反射面１５１１に対向可能に配置されている。したがって、ビームＢＣ及びビームＢＫは、ミラーで反射せずにポリゴンミラー１５１に入射する。
【0056】
また、光源１５３Ｃと光源１５３Ｋとは、副走査方向にわずかにずれた位置にある。例えば、光源１５３Ｃが光源１５３Ｋよりも高い位置にある。このため、光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋら出射されたビームＢＣとビームＢＫとは、同一の反射面１５１１に対して副走査方向にわずかにずれた位置に入射する。
【0057】
走査光学系１６２は、光源１５３とポリゴンミラー１５１との間の光路上それぞれに偏向前光学系１７０を備える。すなわち、走査光学系１６２は、偏向前光学系１７０Ｃ及び偏向前光学系１７０Ｋの２つの偏向前光学系１７０を備える。偏向前光学系１７０Ｃは、光源１５３Ｃとポリゴンミラー１５１との間の光路上に配置されている。偏向前光学系１７０Ｋは、光源１５３Ｋとポリゴンミラー１５１との間の光路上に配置されている。偏向前光学系１７０Ｃは、コリメーターレンズ１７１Ｃ、絞り１７２Ｃ及びシリンダーレンズ１７３Ｃを含む。また、偏向前光学系１７０Ｋは、コリメーターレンズ１７１Ｋ、絞り１７２Ｋ及びシリンダーレンズ１７３Ｋを含む。なお、コリメーターレンズ１７１Ｃ及びコリメーターレンズ１７１Ｋは、コリメーターレンズ１７１である。また、絞り１７２Ｃ及び絞り１７２Ｋは、絞り１７２である。そして、シリンダーレンズ１７３Ｃ及びシリンダーレンズ１７３Ｋは、シリンダーレンズ１７３である。以上のように、走査光学系１６２は、走査光学系１６１と同様の構成要素を備える。
【0058】
次に、偏向後光学系１８０について説明する。偏向後光学系１８０は、反射面１５１１で反射されたビームＢを感光体ドラム１１５１の表面に導光する。光走査装置１１６は、偏向後光学系１８０ＹＭ及び偏向後光学系１８０ＣＫの２つの偏向後光学系１８０を含む。偏向後光学系１８０は、ｆθレンズ１８１、ｆθレンズ１８２、光検出器１８３、折り返しミラー１８４、光路補正素子１８５、折り返しミラー１８６～折り返しミラー１８８を含む。
【0059】
ｆθレンズ１８１及びｆθレンズ１８２は、ポリゴンミラー１５１により偏向（走査）されたビームＢの像面上における形状及び位置を最適化する２枚組みの結像レンズである。
ポリゴンミラー１５１に近い上流側のｆθレンズ１８１は、１つの偏向後光学系１８０に対して１つ設けられている。すなわち、ｆθレンズ１８１は、１組の２つのビームＢの光路上にある。そして、１組の２つのビームＢが同一のｆθレンズ１８１を通過する。例えば、ｆθレンズ１８１ＹＭは、ビームＢＹの光路上且つビームＢＭの光路上である位置にある。そして、ビームＢＹ及びビームＢＭは、ｆθレンズ１８１ＹＭを通過する。
なお、ｆθレンズ１８１は、第１の光束及び第２の光束に所定の光学特性を与える第１の結像素子の一例である。
ポリゴンミラー１５１に近い上流側のｆθレンズ１８１は、１つの偏向後光学系１８０に対して１つ設けられている。すなわち、ｆθレンズ１８１は、１組の２つのビームＢの光路上にある。そして、１組の２つのビームＢが同一のｆθレンズ１８１を通過する。例えば、ｆθレンズ１８１ＹＭは、ビームＢＹの光路上且つビームＢＭの光路上である位置にある。そして、ビームＢＹ及びビームＢＭは、ｆθレンズ１８１ＹＭを通過する。
なお、ｆθレンズ１８１は、第１の光束及び第２の光束に所定の光学特性を与える第１の結像素子の一例である。
【0060】
感光体ドラム１１５１に近い下流側のｆθレンズ１８２は、図５では１つの偏向後光学系１８０ごとに１枚を図示している。しかしながら、ｆθレンズ１８２は、図６に示すように各ビームＢの光路にそれぞれ１枚ずつ独立して設けられている。図５に示すｆθレンズ１８２ＹＭは、図６に示すｆθレンズ１８２Ｙ及びｆθレンズ１８２Ｍをまとめて示したものである。図５に示すｆθレンズ１８２ＣＫは、図６に示すｆθレンズ１８２Ｃ及びｆθレンズ１８２Ｋをまとめて示したものである。なお、ｆθレンズ１８２Ｙ、ｆθレンズ１８２Ｍ、ｆθレンズ１８２Ｃ及びｆθレンズ１８２Ｋは、ｆθレンズ１８２である。各ビームＢは、それぞれの光路上のｆθレンズ１８２を通過する。ｆθレンズ１８２は、それぞれ、後述する第３のカバーガラス１９３の近傍に位置する。
なお、ｆθレンズ１８２Ｙ及びｆθレンズ１８２Ｍは、一方が第１の光束を被走査面上に導く第２の結像素子で、他方が第２の光束を被走査面上に導く第３の結像素子である。また、ｆθレンズ１８２Ｃ及びｆθレンズ１８２Ｋは、一方が第２の結像素子で、他方が第３の結像素子である。
なお、ｆθレンズ１８２Ｙ及びｆθレンズ１８２Ｍは、一方が第１の光束を被走査面上に導く第２の結像素子で、他方が第２の光束を被走査面上に導く第３の結像素子である。また、ｆθレンズ１８２Ｃ及びｆθレンズ１８２Ｋは、一方が第２の結像素子で、他方が第３の結像素子である。
【0061】
光検出器１８３は、ビームＢの走査開始部の上流（走査位置ＡＡ及び走査位置ＡＢ）にある。なお、ビームＢは、折り返しミラー１８４で反射して折り返す。しかしながら、図５には、走査位置ＡＡ及び走査位置ＡＢが走査開始部の上流であることを分かりやすくするために、ビームＢを折り返さずに描いたものも破線で示している。また、図５には、折り返さずに描いたビームＢが入射する光検出器１８３及び光路補正素子１８５についても破線で示している。光検出器１８３は、ビームＢの水平同期を整合するために設けられる。なお、光検出器１８３に入射するビームＢは、ｆθレンズ１８１は通過するが、ｆθレンズ１８２は通過しない。光走査装置１１６は、１つの偏向後光学系１８０に対して１つの光検出器１８３を含む。偏向後光学系１８０ＹＭは、光検出器１８３ＹＭを備える。偏向後光学系１８０ＣＫは、光検出器１８３ＣＫを備える。光検出器１８３ＹＭは、入射するビームＢＹ及びビームＢＭを検出する。光検出器１８３ＣＫは、入射するビームＢＣ及びビームＢＫを検出する。光検出器１８３は、光検出部の一例である。
【0062】
折り返しミラー１８４は、ｆθレンズ１８１から光検出器１８３に向かう光路上にある。折り返しミラー１８４は、ビームＢを反射することで、光検出器１８３に向けて折り返す。ただし、図５では、ビームＢの光路並びに当該光路上の光検出器１８３、折り返しミラー１８４及び光路補正素子１８５を平面上に展開して示している。光走査装置１１６は、例えば、１つの偏向後光学系１８０に対して１つの折り返しミラー１８４を含む。偏向後光学系１８０ＹＭは、折り返しミラー１８４ＹＭを備える。偏向後光学系１８０ＣＫは、折り返しミラー１８４ＣＫを備える。折り返しミラー１８４ＹＭは、ビームＢＹ及びビームＢＭを反射する。折り返しミラー１８４は、ビームＢＣ及びビームＢＫを反射する。
【0063】
光路補正素子１８５は、折り返しミラー１８４と光検出器１８３との間の光路上にあるレンズである。光路補正素子１８５は、折り返しミラー１８４によって反射されたビームＢを光検出器１８３の検出面上に案内する。したがって、ビームＢＹ及びビームＢＭは、いずれも、ポリゴンミラー１５１で反射した後、ｆθレンズ１８１ＹＭ、折り返しミラー１８４ＹＭ及び光路補正素子１８５ＹＭを通過して光検出器１８３ＹＭに入射する。すなわち、ビームＢＹ及びビームＢＭは、ポリゴンミラー１５１で反射した後、共通の光学素子（レンズ及びミラー）を通過して共通の光検出器１８３ＹＭに入射する。また、ビームＢＣ及びビームＢＫは、いずれも、ポリゴンミラー１５１で反射した後、ｆθレンズ１８１ＣＫ、折り返しミラー１８４ＣＫ及び光路補正素子１８５ＣＫを通過して光検出器１８３ＣＫに入射する。すなわち、ビームＢＹ及びビームＢＭは、ポリゴンミラー１５１で反射した後、共通の光学素子（レンズ及びミラー）を通過して共通の光検出器１８３ＣＫに入射する。このように、複数のビームＢが共通の光学素子を用いることで、光学素子の数を減らすことができる。
光走査装置１１６は、１つの偏向後光学系１８０に対して１つの光路補正素子１８５を含む。偏向後光学系１８０ＹＭは、光路補正素子１８５ＹＭを備える。偏向後光学系１８０ＣＫは、光路補正素子１８５ＣＫを備える。光路補正素子１８５ＹＭは、ビームＢＹ及びビームＢＭを光検出器１８３ＹＭの検出面上に案内する。光路補正素子１８５は、ビームＢＣ及びビームＢＫを光検出器１８３ＣＫの検出面上に案内する。
光走査装置１１６は、１つの偏向後光学系１８０に対して１つの光路補正素子１８５を含む。偏向後光学系１８０ＹＭは、光路補正素子１８５ＹＭを備える。偏向後光学系１８０ＣＫは、光路補正素子１８５ＣＫを備える。光路補正素子１８５ＹＭは、ビームＢＹ及びビームＢＭを光検出器１８３ＹＭの検出面上に案内する。光路補正素子１８５は、ビームＢＣ及びビームＢＫを光検出器１８３ＣＫの検出面上に案内する。
【0064】
折り返しミラー１８６～折り返しミラー１８８は、ｆθレンズ１８１を通過したビームＢを反射することで、各感光体ドラム１１５１の表面に向けて折り返す複数のミラーである。光走査装置１１６は、折り返しミラー１８６ＹＭ及び折り返しミラー１８６ＣＫの２つの折り返しミラー１８６を備える。光走査装置１１６は、折り返しミラー１８７Ｙ、折り返しミラー１８７Ｍ、折り返しミラー１８７Ｃ及び折り返しミラー１８７Ｋの４つの折り返しミラー１８７を備える。光走査装置１１６は、折り返しミラー１８８Ｙ及び折り返しミラー１８８Ｋの２つの折り返しミラー１８８を備える。なお、図５においては、折り返しミラー１８６～折り返しミラー１８８の図示を省略している。
【0065】
また、光走査装置１１６は、第１のカバーガラス１９１、第２のカバーガラス、及び第３のカバーガラス１９３を備える。
【0066】
第１のカバーガラス１９１は、偏向前光学系１７０とポリゴンミラー１５１の間にある。第２のカバーガラス１９２は、ポリゴンミラー１５１と偏向後光学系１８０の間にある。第１のカバーガラス１９１及び第２のカバーガラス１９２は、ポリゴンミラー１５１が回転する際の風切り音対策のために設けられる。第１のカバーガラス１９１は、ビームＢの入口から当該風切り音が漏れることを防ぐ。第２のカバーガラス１９２は、ビームＢの出口から当該風切り音が漏れることを防ぐ。
【0067】
第３のカバーガラス１９３は、ｆθレンズ１８２と感光体ドラム１１５１の間にある。第３のカバーガラス１９３は、光走査装置１１６の筐体においてビームＢが出射する出口をカバーする。
【0068】
なお、光走査装置１１６は、前述したようにポリゴンミラー１５１を中央にして走査光学系１６１と走査光学系１６２とが左右に配置されている。このため、光走査装置１１６は、ポリゴンミラー１５１を一定方向に回転した場合、走査光学系１６１による感光体ドラム１１５１の走査方向と走査光学系１６２による感光体ドラム１１５１の走査方向とが逆になる。ここで、図５において、ポリゴンミラー１５１を中心として光源１５３Ｙ、光源１５３Ｍ、光源１５３Ｃ及び光源１５３Ｋを描いた側（紙面上側）をプラス側と仮定し、反対側（紙面下側）をマイナス側と仮定する。この場合、走査光学系１６１は、矢印Ｓで示すプラス側からマイナス側へ像面を走査する。対して、走査光学系１６２は、矢印Ｔで示すマイナス側からプラス側へ像面を走査する。
【0069】
光路補正素子１８５について、図８及び図９を用いてさらに説明する。
図８は、光路補正素子１８５を側方から見た図である。なお、図８の上下方向は、副走査方向である。また、図８の紙面に垂直な方向は、主走査方向である。図９は、図８中の光路補正素子１８５の斜視図である。なお、図８及び図９には、ビームＢＹ及びビームＢＭ用の光路補正素子１８５ＹＭを示している。ビームＢＣ及びビームＢＫ用の光路補正素子１８５ＣＫも光路補正素子１８５ＹＭと同様の形状であるので、光路補正素子１８５ＹＭを用いて光路補正素子１８５について説明する。
図８は、光路補正素子１８５を側方から見た図である。なお、図８の上下方向は、副走査方向である。また、図８の紙面に垂直な方向は、主走査方向である。図９は、図８中の光路補正素子１８５の斜視図である。なお、図８及び図９には、ビームＢＹ及びビームＢＭ用の光路補正素子１８５ＹＭを示している。ビームＢＣ及びビームＢＫ用の光路補正素子１８５ＣＫも光路補正素子１８５ＹＭと同様の形状であるので、光路補正素子１８５ＹＭを用いて光路補正素子１８５について説明する。
【0070】
光路補正素子１８５は、図８及び図９に示すように、一例として、高さ方向が主走査方向と一致する直柱体である。また、光路補正素子１８５は、シリンドリカル面１８５１１、プリズム面１８５１２、シリンドリカル面１８５１３及びプリズム面１８５１４の４つの側面を含む直柱体である。ただし、図８及び図９に示す光路補正素子１８５の形状は一例であって、光路補正素子１８５は、ビームＢが通過する部分以外の形状については任意の他の形状であっても良い。
【0071】
シリンドリカル面１８５１１は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５１１は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である。なお、以下に説明する他のシリンドリカル面も同様に、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である。したがって、シリンドリカル面１８５１１を主走査方向に垂直な面で切断した断面は、円弧である。シリンドリカル面１８５１１は、ビームＢＹを副走査方向に収束させる円柱レンズとして機能する。また、図８にはシリンドリカル面１８５１１の光軸１８５１５を示している。
【0072】
プリズム面１８５１２は、平面である。すなわち、プリズム面１８５１２は、副走査方向の曲率及び主走査方向の曲率が０である。なお、以下に説明する他のプリズム面も同様に、副走査方向の曲率及び主走査方向の曲率が０である。プリズム面１８５１２は、ビームＢＹを屈折させて方向を変える。
ビームＢＹは、シリンドリカル面１８５１１から光路補正素子１８５ＹＭに入射してプリズム面１８５１２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
ビームＢＹは、シリンドリカル面１８５１１から光路補正素子１８５ＹＭに入射してプリズム面１８５１２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0073】
シリンドリカル面１８５１３は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５１３は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である面である。シリンドリカル面１８５１３は、ビームＢＭを副走査方向に収束させる円柱形の凸レンズとして機能する。また、図８にはシリンドリカル面１８５１３の光軸１８５１６を示している。
なお、シリンドリカル面１８５１１及びシリンドリカル面１８５１３は、一方が第１の光学面で、他方が第２の光学面である。
なお、シリンドリカル面１８５１１及びシリンドリカル面１８５１３は、一方が第１の光学面で、他方が第２の光学面である。
【0074】
プリズム面１８５１４は、平面である。プリズム面１８５１４は、ビームＢＭを屈折させて方向を変える。
なお、プリズム面１８５１２及びプリズム面１８５１４は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。以上より、光路補正素子１８５は、第４の結像素子の一例である。
ビームＢＭは、シリンドリカル面１８５１３から光路補正素子１８５ＹＭに入射してプリズム面１８５１４から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
なお、プリズム面１８５１２及びプリズム面１８５１４は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。以上より、光路補正素子１８５は、第４の結像素子の一例である。
ビームＢＭは、シリンドリカル面１８５１３から光路補正素子１８５ＹＭに入射してプリズム面１８５１４から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0075】
シリンドリカル面１８５１１とシリンドリカル面１８５１３は、光軸が異なる。これにより、光路補正素子１８５の焦点距離を、光路補正素子１８５の配置位置に拘らず適切な値にしやすい。
また、プリズム面１８５１２とプリズム面１８５１４は、平行ではない。これにより、光路補正素子１８５は、ビームＢＭとビームＢＹをそれぞれ異なる方向に曲げることができる。したがって、光路補正素子１８５は、配置位置に拘らずビームＢＭとビームＢＹを適切な方向に曲げることができる。
また、プリズム面１８５１２とプリズム面１８５１４は、平行ではない。これにより、光路補正素子１８５は、ビームＢＭとビームＢＹをそれぞれ異なる方向に曲げることができる。したがって、光路補正素子１８５は、配置位置に拘らずビームＢＭとビームＢＹを適切な方向に曲げることができる。
【0076】
図５に示すように折り返しミラー１８４によって折り返したビームＢの光路は、一例として、ｆθレンズ１８２を通過するビームＢの光路と交差する。このため、このような場合には、交差する範囲内に光学素子を配置することができない。このように光学素子の配置に制約がある場合、従来の光学素子では、折り返しミラー１８４から光検出器１８３までの光路が長くなり、光走査装置及び画像形成装置の大型化に繋がる。これに対し、実施形態の光路補正素子１８５を用いれば、配置位置に制約がある場合でも、適切なパワーでビームＢを収束し、適切な方向に曲げることができる。したがって、実施形態の光路補正素子１８５を用いた光走査装置１１６及び画像形成装置１００は、従来よりも小型化が可能である。
【0077】
なお、光路補正素子１８５は、シリンドリカル面１８５１１及びプリズム面１８５１２を含む部分と、シリンドリカル面１８５１３及びプリズム面１８５１４を含む部分とが分離せず一体となっていることが好ましい。光路補正素子１８５は、当該２つの部分が一体となっていることにより、当該２つの部分の位置がずれたりねじれたりすることを防ぐことができる。
【0078】
図１０は、ビームＢの光路ずれの補正について説明するための図である。図１０には、ビームＢＭの他、ビームＢＭｂ及びビームＢＭｃを示している。ビームＢＭｂ及びビームＢＭｃは、光路が副走査方向にずれた場合のビームＢＭを示している。光路補正素子１８５は、図１０に示すように、ビームＢＭｂ及びビームＢＭｃのように光路ずれが発生している場合でも、光路がずれていないビームＢＭと同じ位置で収束することが分かる。また、図１０には、ビームＢＹの他、ビームＢＹｂ及びビームＢＹｃを示している。ビームＢＹｂ及びビームＢＹｃは、光路が副走査方向にずれた場合のビームＢＹを示している。光路補正素子１８５は、図１０に示すように、ビームＢＹｂ及びビームＢＹｃのように光路ずが発生している場合でも、光路がずれていないビームＢＹと同じ位置で収束することが分かる。
【0079】
図１１は、光路補正素子１８５ＹＭに代えて従来のレンズ２００を用いた場合の比較例を示す図である。レンズ２００は、一般的なシリンドリカルレンズであり、シリンドリカル面２０１及びプリズム面２０２を含む。図１１に示すように、従来のレンズ２００は、光学配置に制約があると光路補正と収束性の両立ができない。例えば、図１１に示す比較例のレンズ２００では、光路補正はできているが、光束の収束位置が光検出器と光路補正素子の間に存在している。この場合、ビームスポット径が大きくなった状態で光検出器に入射するため、検出の不具合を起こす恐れがある。
【0080】
光路補正素子１８５の他の形状として、図１２～図１４を用いて説明する。図１２～図１４は、光路補正素子１８５の変形例を側方から見た平面図である。
図１２は、光路補正素子１８５ＹＭの変形例として、光路補正素子１８５２ＹＭを示す。光路補正素子１８５２ＹＭは、プリズム面１８５２１、シリンドリカル面１８５２２、プリズム面１８５２３及びシリンドリカル面１８５２４の４つの側面を含む直柱体である。
図１２は、光路補正素子１８５ＹＭの変形例として、光路補正素子１８５２ＹＭを示す。光路補正素子１８５２ＹＭは、プリズム面１８５２１、シリンドリカル面１８５２２、プリズム面１８５２３及びシリンドリカル面１８５２４の４つの側面を含む直柱体である。
【0081】
プリズム面１８５２１は、平面である。プリズム面１８５２１は、ビームＢＹを屈折させて方向を変える。
【0082】
シリンドリカル面１８５２２は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５２２は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である面である。シリンドリカル面１８５２２は、ビームＢＹを副走査方向に収束させる円柱レンズとして機能する。また、図１２にはシリンドリカル面１８５２２の光軸１８５２５を示している。
ビームＢＹは、プリズム面１８５２１から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５２２から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
ビームＢＹは、プリズム面１８５２１から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５２２から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0083】
プリズム面１８５２３は、平面である。プリズム面１８５２３は、ビームＢＭを屈折させて方向を変える。
なお、プリズム面１８５２１及びプリズム面１８５２３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
なお、プリズム面１８５２１及びプリズム面１８５２３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
【0084】
シリンドリカル面１８５２４は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５２４は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である面である。シリンドリカル面１８５２４は、ビームＢＭを副走査方向に収束させる円柱レンズとして機能する。また、図１２にはシリンドリカル面１８５２４の光軸１８５２６を示している。
なお、シリンドリカル面１８５２２及びシリンドリカル面１８５２４は、一方が第１の光学面で、他方が第２の光学面である。
ビームＢＭは、プリズム面１８５２３から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５２４から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
なお、シリンドリカル面１８５２２及びシリンドリカル面１８５２４は、一方が第１の光学面で、他方が第２の光学面である。
ビームＢＭは、プリズム面１８５２３から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５２４から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0085】
プリズム面１８５２１とプリズム面１８５２３は、平行ではない。これにより、光路補正素子１８５２は、ビームＢＭとビームＢＹをそれぞれ異なる方向に曲げることができる。したがって、光路補正素子１８５２は、配置位置に拘らずビームＢＭとビームＢＹを適切な方向に曲げることができる。
また、シリンドリカル面１８５２２と、シリンドリカル面１８５２４は、光軸が異なる。これにより、光路補正素子１８５２の焦点距離は、光路補正素子１８５２の配置位置に拘らず適切な値にしやすい。
また、シリンドリカル面１８５２２と、シリンドリカル面１８５２４は、光軸が異なる。これにより、光路補正素子１８５２の焦点距離は、光路補正素子１８５２の配置位置に拘らず適切な値にしやすい。
【0086】
図１３は、光路補正素子１８５ＹＭの変形例として、光路補正素子１８５３ＹＭを示す。光路補正素子１８５３ＹＭは、シリンドリカル面１８５３１、プリズム面１８５３２及びプリズム面１８５３３の３つの側面を含む直柱体である。
【0087】
シリンドリカル面１８５３１は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５３１は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である面である。シリンドリカル面１８５３１は、ビームＢＹを副走査方向に収束させる円柱レンズとして機能する。また、図１３にはシリンドリカル面１８５３１の光軸１８５３４を示している。
なお、シリンドリカル面１８５３１は、第１の光学面であり第２の光学面である。
なお、シリンドリカル面１８５３１は、第１の光学面であり第２の光学面である。
【0088】
プリズム面１８５３２は、平面である。プリズム面１８５３２は、ビームＢＹを屈折させて方向を変える。
ビームＢＹは、シリンドリカル面１８５３１から光路補正素子１８５３ＹＭに入射してプリズム面１８５３２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
ビームＢＹは、シリンドリカル面１８５３１から光路補正素子１８５３ＹＭに入射してプリズム面１８５３２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0089】
プリズム面１８５３３は、平面である。プリズム面１８５３３は、ビームＢＭを屈折させて方向を変える。
なお、プリズム面１８５３２及びプリズム面１８５３３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
ビームＢＭは、シリンドリカル面１８５３１から光路補正素子１８５３ＹＭに入射してプリズム面１８５３３から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
なお、プリズム面１８５３２及びプリズム面１８５３３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
ビームＢＭは、シリンドリカル面１８５３１から光路補正素子１８５３ＹＭに入射してプリズム面１８５３３から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0090】
プリズム面１８５３２とプリズム面１８５３３は、平行ではない。これにより、光路補正素子１８５３は、ビームＢＭとビームＢＹをそれぞれ異なる方向に曲げることができる。したがって、光路補正素子１８５３は、配置位置に拘らずビームＢＭとビームＢＹを適切な方向に曲げることができる。
【0091】
図１４は、光路補正素子１８５ＹＭの変形例として、光路補正素子１８５４ＹＭを示す。光路補正素子１８５４ＹＭは、プリズム面１８５４１、シリンドリカル面１８５４２、プリズム面１８５４３の３つの側面を含む直柱体である。
【0092】
プリズム面１８５４１は、平面である。プリズム面１８５４１は、ビームＢＹを屈折させて方向を変える。
【0093】
シリンドリカル面１８５４２は、円柱の側面の一部を切り取った曲面の形状をしている。すなわち、シリンドリカル面１８５４２は、副走査方向に曲率を持ち、主走査方向の曲率が０である面である。シリンドリカル面１８５４２は、ビームＢＭ及びビームＢＹを副走査方向に収束させる円柱レンズとして機能する。また、図１４にはシリンドリカル面１８５４２の光軸１８５４４を示している。
なお、シリンドリカル面１８５４２は、第１の光学面であり第２の光学面である。
ビームＢＹは、プリズム面１８５４１から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５４２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
なお、シリンドリカル面１８５４２は、第１の光学面であり第２の光学面である。
ビームＢＹは、プリズム面１８５４１から光路補正素子１８５２ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５４２から出射する。これにより、ビームＢＹは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0094】
プリズム面１８５４３は、平面である。プリズム面１８５４３は、ビームＢＭを屈折させて方向を変える。
なお、プリズム面１８５４１及びプリズム面１８５４３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
ビームＢＭは、プリズム面１８５４３から光路補正素子１８５４ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５４２から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
なお、プリズム面１８５４１及びプリズム面１８５４３は、一方が第３の光学面で、他方が第４の光学面である。
ビームＢＭは、プリズム面１８５４３から光路補正素子１８５４ＹＭに入射してシリンドリカル面１８５４２から出射する。これにより、ビームＢＭは、光検出器１８３ＹＭの検出面に導かれ、当該検出面で収束する。
【0095】
プリズム面１８５４１とプリズム面１８５４３は、平行ではない。これにより、光路補正素子１８５４は、ビームＢＭとビームＢＹをそれぞれ異なる方向に曲げることができる。したがって、光路補正素子１８５４は、配置位置に拘らずビームＢＭとビームＢＹを適切な方向に曲げることができる。
【0096】
上記の実施形態は以下のような変形も可能である。
光路補正素子１８５は、シリンドリカル面に代えて非球面を用いたレンズであっても良い。例えば、図８に示す光路補正素子１８５のシリンドリカル面１８５１１に代えて非球面αを、シリンドリカル面１８５１３に代えて非球面βを用いる。この場合、非球面α及び非球面βを主走査方向に垂直な面で切断した断面は、例えば放物線、双曲線又は楕円弧である。あるいは、当該断面は、４次曲線などのより高次の曲線であっても良い。
なお、光路補正素子１８５は、コストの観点から、シリンドリカル面を用いたものであることが好ましい。
光路補正素子１８５は、シリンドリカル面に代えて非球面を用いたレンズであっても良い。例えば、図８に示す光路補正素子１８５のシリンドリカル面１８５１１に代えて非球面αを、シリンドリカル面１８５１３に代えて非球面βを用いる。この場合、非球面α及び非球面βを主走査方向に垂直な面で切断した断面は、例えば放物線、双曲線又は楕円弧である。あるいは、当該断面は、４次曲線などのより高次の曲線であっても良い。
なお、光路補正素子１８５は、コストの観点から、シリンドリカル面を用いたものであることが好ましい。
【0097】
光路補正素子１８５は、主走査方向の曲率が０でなくても良い。
【0098】
実施形態の光走査装置は、上記実施形態における１つの光学素子に代えて、同様の光学特性を有する複数の光学素子を用いて実現しても良い。また、実施形態の光走査装置は、上記実施形態における複数の光学素子に代えて、同様の光学特性を有する１つの光学素子を用いて実現しても良い。
【0099】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0100】
１００……画像形成装置、１０１……プリンター、１１５，１１５Ｃ，１１５Ｋ，１１５Ｍ，１１５Ｙ……画像形成部、１１６……光走査装置、１１７……転写ベルト、１１８……２次転写ローラー、１１９……定着部、１５１……ポリゴンミラー、１５３……光源、１６１，１６２……走査光学系、１７０……偏向前光学系、１７１……コリメーターレンズ、１７２……絞り、１７３……シリンダーレンズ、１８０……偏向後光学系、１８１，１８２……ｆθレンズ、１８３……光検出器、１８４，１８６，１８７，１８８……折り返しミラー、１８５……光路補正素子、１５１１……反射面、１８５１１，１８５１３，１８５２２，１８５２４，１８５３１，１８５４２……シリンドリカル面、１８５１２，１８５１４，１８５２１，１８５２３，１８５３２，１８５３３，１８５４１，１８５４３……プリズム面、１８５１５，１８５１６，１８５２５，１８５２６，１８５３４，１８５４４……光軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
