JP3787285B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の詳細な説明分野】
この発明は、複数ドラム方式カラープリンタ、複数ドラム方式カラー複写機、高速レーザプリンタあるいはデジタル複写機などに利用可能な、複数のビームを走査するマルチビーム光走査装置ならびにこのマルチビーム光走査装置が利用される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、複数ドラム方式カラープリンタあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装置 (レーザ露光装置) が利用される。
【０００３】
この種の画像形成装置では、各画像形成部のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチビーム光走査装置が配置される例とが知られている。
【０００４】
一般に、光走査装置は、光源としての半導体レーザ素子、レーザ素子から出射されたレーザビームのビーム径を所定の大きさに絞り込む第１のレンズ群、第１のレンズ群により絞り込まれたレーザビームを記録媒体が搬送される方向と直交する方向に連続的に反射する光偏向装置、光偏向装置により偏向されたレーザビームを記録媒体の所定の位置に結像させる第２のレンズ群などを有している。なお、多くの場合、光偏向装置によりレーザビームが偏向される方向が主走査方向ならびに記録媒体が搬送される方向すなわち主走査方向と直交する方向が副走査方向と示される。
【０００５】
ところで、光偏向装置の回転ミラーの回転数は、画像形成装置に要求される解像度および画像形成速度すなわちプロセススピードに比例することが知られている。また、画像周波数は、解像度およびプロセススピードの自乗に比例する。このことから、解像度あるいはプロセススピードを向上するためには、光偏向装置の回転ミラーの回転数を高めるとともに画像周波数を十分に確保しなければならないことが知られている。
【０００６】
しかしながら、光偏向装置の回転ミラーの回転数を高めることは、回転ミラーの回転数が安定するまでに要求される時間を増大させることから、プリントリクエスト信号が入力されてから実際に画像が印字されるまでの時間を増大する問題がある。また、回転ミラーの回転数が高められることにより、たとえば、軸受けの材質あるいは耐久性もしくは組立精度などの要因により、大幅にコストが増大される問題が生じている。これとは別に、回転ミラーの回転数が高められることにより回転ミラーの風損が増大されるので、回転ミラーを回転させるために利用されるモータに対しても出力の向上が要求される。
【０００７】
一方、画像周波数を高めるためには、信号線の長さを短くしかも線幅を細くする必要が生じるのみならず、浮遊容量あるいはノイズによる影響が加速度的に増大されることから、実質的に、コストが増大される問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録媒体に対して、たとえば、Ｎ本のレーザビームにより画像情報を記録できるならば、回転ミラーの回転数および画像周波数は、それぞれ、１／Ｎに低減される。このことから、これまでにも、多くのマルチビーム光走査装置が提案されている。
【０００９】
たとえば、特開昭５９−１８８６１６号公報には、マルチビームの数をＮとするとき、光源である半導体レーザ、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ群をＮセット、及び、ポリゴンミラーをＮ／２枚使用する例が開示されている。
【００１０】
しかしながら、特開昭５９−１８８６１６号公報に開示された例では、光走査装置単体としては、レンズあるいミラーの数が増大することによる部品代および組み立てコストのアップ、または、光走査装置単体としての大きさおよび重さの増大などがある。また、ｆθレンズの形状誤差または個体誤差あるいは取り付け誤差などにより、各色成分ごとのレーザビームの主走査線の曲り、あるいは、ｆθ特性などに代表される結像面における収差特性の偏差が不均一になることが知られている。主走査線曲りは、像面に向けて走査されるレーザビームの軌跡が曲がることを示し、ｆθ特性が不均一となることは走査されたレーザビームの角度θに対する像面でのビーム位置が相互にずれることを示している。
【００１１】
この主走査線曲がりあるいはｆθ特性が不均一になることは、カラー画像形成装置に対し、たとえば、色ずれあるいは画像濃度のむらもしくは画像のにじみなどのさまざまな不具合を引き起こす問題がある。
【００１２】
特開平２−５８０１４号公報には、２枚組みのｆθレンズのうちの一方には、２つのレーザビームを通過させ、残りのレンズは、レーザビームごとに２組利用する例が開示されている。しかしながら、この方法によっても、主走査線曲がりおよびｆθ特性を均一にすることはできず、たとえば、色ずれあるいは画像濃度のむらが生じる問題がある。
【００１３】
なお、特開昭５９−１８８６１６号公報あるいは特開平２−５８０１４号公報に示されている例では、Ｍ本のマルチビームを通過させることはできるが、Ｍ本のビームのそれぞれがＮｉ (２以上) 本のビームを含む場合には、対応しない。従って、解像度あるいはプロセススピードを向上させるためには、回転ミラーの回転数と画像周波数を高めることが要求される。
【００１４】
特開平４−５０９０８号公報には、レンズの副走査方向の曲率半径を主走査方向の形状に拘りなく規定できるレンズが示されている。しかしながら、特開平４−５０９０８号公報に示されているレンズは、光軸を含む主走査方向面内および副走査方向面内のそれぞれが対称であることから、走査幅を広くとる場合に、画像が劣化する問題がある。また、この公報に示されている例では、副走査方向断面が円弧であるため複数のビームを通すと、副走査方向のビーム間隔が一定しない問題がある。さらに、この公報に示されている例では、中央付近に比較して周辺部での光透過率が大きく低下されることから、中間調画像あるいはカラー画像に対して色むらを生じやすい問題がある。
【００１５】
特開昭５７−６７３７５号公報には、複数のビームにより提供される水平同期を同一の検出器により検知する方法が示されている。しかしながら、特開昭５７−６７３７５号公報に示されている例では、複数のビームのそれぞれを分配器に案内するために、主走査方向に関してそれぞれのビームを分離することが要求される。このことから、各ビームごとの画像の書き込みタイミングを一致させることが困難になる問題がある。
【００１６】
特開昭５９−２６００５号ならびに２６００６号公報には、複数のレーザ素子の１つを発光させて水平同期を検出し、水平同期が検出された時点で、対応するレーザ素子の発光を停止して、他のレーザ素子を発光させる例が示されている。しかしながら、主走査方向に関してそれぞれのビームを分離することが要求される。このことから、各ビームごとの画像の書き込みタイミングを一致させることが困難になる問題がある。
【００１７】
特開昭６４−７３３６９号公報には、１つのビームの水平同期信号に基づいて他のビームの書き込みタイミングを設定する例が示されている。しかしながら、この方法では、温度上昇などによりタイミングの再現性が変化しやすい問題がある。
【００１８】
特開昭６１−２５３６６号公報には、解像度切り替え手段からの信号に基づいて、レーザパワー、走査速度および画像周波数のそれぞれを制御する例が示されている。しかしながら、特開昭６１−２５３６６号公報に示されている例では、２以上のビームを有する場合には利用できない問題がある。
【００１９】
なお、多くのカラー画像形成装置では、カラー画像が出力される頻度に比較して黒画像が出力される頻度が高くなる傾向が見られる。また、黒画像は、カラー画像に比較して、画像のきれすなわちシャープさが要求される。しかしながら、カラー画像に対応するレーザビームに適した光学装置は、黒画像に対応するレーザビームに適した光学装置に比較して解像度が要求されないことから、黒画像に対応するレーザビームに適した光学装置を利用することは、コストを増大させることになる。
【００２０】
この発明の目的は、色ずれのないカラー画像を低コストで提供できる画像形成装置に適したマルチビーム光走査装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、
ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ_ｉは１以上の整数で、Ｎ _ｉ のうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ_ｉ本の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
前記偏向手段により偏向された前記光源からのΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
を有することを特徴とする光走査装置
を提供するものである。
【００２２】
また、この発明は、
ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ _ｉ は１以上の整数で、Ｎ_ｉのうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ_ｉ の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
前記ΣＮ_ｉ本の光全てに作用する単一の連続面で、入射面および出射面が形成されているレンズを含み、前記偏向手段により偏向された前記ΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
を有することを特徴とする光走査装置
を提供するものである。
【００２３】
さらに、この発明は、
ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ _ｉ は１以上の整数で、Ｎ _ｉ のうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
前記ΣＮ_ｉ個のそれぞれの光源から出射された光を合成するΣ（Ｎ_ｉ−１）個の合成手段と、
前記合成手段からのΣＮ_ｉ本の出射光を主走査方向と直交する副走査方向に収束させるための副走査方向に正のパワーが与えられたＭ組の光学部材と、
回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ _ｉ 本の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
前記ΣＮ_ｉ本の光全てに作用する単一の連続面で、入射面および出射面が形成されているレンズを含み、前記偏向手段により偏向された前記ΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
を有することを特徴とする光走査装置
を提供するものである。
【００２４】
【作用】
この発明の光走査装置は、複数のレーザビームに関し、副走査方向にのみ正のパワーを持つＭ個の光学部材に入射する前に、Ｎ_ｉ本の入射ビームのそれぞれを主走査方向でおおむね重ね合わせて合成し、それぞれのＮ_ｉ本のビームが第２の光学手段の最も偏向手段側のレンズと像面との間で、副走査方向に関して交差するよう案内する。また、副走査方向にのみ正のパワーを有するレンズは、第２の光学手段のレンズと実質的に等しい素材で形成された副走査方向に負のパワーを有するシリンダレンズと、第２の光学手段のレンズよりも、温度および湿度に対する屈折率の変化の少ない素材により形成された副走査方向に正のパワーを有するシリンダレンズにより構成される。
【００２５】
このことから、Ｎ_ｉのビーム間距離に対し、温度および湿度の影響による屈折率、形状変化による変動の影響が低減される。また、Ｍ群のビームに対し、同様に、機能する。さらに、像面近傍でのビームウエスト位置の温度および湿度の変動による影響が抑えられることから、ビーム径の変動が低減される。
【００２６】
これにより、Ｎ_ｉのビーム間距離の変動、主走査線曲がりあるいはｆθ特性が不均一になることが防止される。従って、色ずれあるいは画像濃度のむらもしくは画像のにじみなどのさまざまな不具合が除去される。
【００２７】
また、この発明の光走査装置によれば、第２の光学手段は、第２の光学手段のレンズの少なくとも１面が、光軸を含み主走査方向に広がる走査面とレンズ面との交わる線の形状が前記レンズ面の光軸に対して非対称で、かつ回転対称軸を持たず、さらに、面対称の関係が与えられる面対称面が１面以下、になるよう構成される。
【００２８】
面対称面が１面以下である面は、主走査方向の各位置での副走査方向曲率半径を、第２の光学手段の光軸を含み、主走査方向に広がる走査面とレンズ面の交わる線の形状と独立に設定可能である。また、面対称面が１面以下である面は、副走査方向の少なくとも４次以上の係数を、第２の光学手段の光軸を含み、主走査方向に広がる走査面とレンズ面の交わる線の形状と独立に設定可能である。なお、第２の光学手段は、光軸の近傍におけるパワーが、副走査方向には、それぞれ正が望ましい。第２の光学手段が２枚組レンズを含む場合、光軸近傍パワーは主走査方向には、偏向手段側のレンズでおおむね０、像面側のレンズで負になるよう規定された２枚のレンズにより構成されることにより、温湿度変化による諸特性のバラつきを抑えている。
【００２９】
これらにより、偏向手段に対して入射光を正面以外の方向からも入射可能となることから、偏向手段の回転ミラーの非対称性に起因する主走査方向のさまざまな特性を改善できる。また、有効振り角あるいは走査幅を向上できる。さらに、回転ミラーの面倒れの補正率が拡大されることにより、副走査方向のビーム間隔が均一化される。またさらに、４次以上の項により、副走査方向の球面収差およびコマ収差歪曲収差等も改善される。さらにまた、副走査方向のビームの位置の変動が低減される。なお、シングルビームおよび複数ビームのいづれにも対応できる。
【００３０】
このことから、中間調画像あるいはカラー画像に対して色むらを抑えることができる。
【００３１】
さらに、この発明の光走査装置によれば、検出手段は、複数のビームに対して１つのみ配置され、第２の光学手段の所定の位置を通過したＮ_ｉ個のビームの相対位置を検出する。これにより、副走査方向のそれぞれＮ_ｉ−１またはＮ_ｉ個の位置制御手段で、各ビームごとの画像の書き込み副走査方向相対位置を一定に保つことができる。主走査方向に関しては、水平同期発生用検知手段として使用できる。これらにより、温度上昇などにより画像の書き込み相対位置が変化することが防止される。さらに、ハウジングなどが変形した場合であっても、Ｎ_ｉ個のビームの相対位置を正確に検出できる。
【００３２】
またさらに、この発明の光走査装置によれば、第２の光学手段のうちの１枚のレンズの主走査方向のパワーが、光軸近傍で負、レンズ端部で正に形成されることから、第１および第２のレーザ素子からのレーザビームを、温湿度変化によるｆθ特性のｆの値の変動を少なくしつつ、良好な特性で像面に結像できる。
【００３３】
【実施例】
以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。
【００３４】
図１には、この発明の第１の実施例であるマルチビーム光走査装置が利用される転写型カラー画像形成装置が示されている。なお、この種のカラー画像形成装置では、通常、Ｙすなわちイエロー、Ｍすなわちマゼンタ、ＣすなわちシアンおよびＢすなわちブラック (黒) の各色成分ごとに色分解された４種類の画像データと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が４組利用されることから、各参照符号に、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢを付加することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別する。
【００３５】
図１に示されるように、画像形成装置１００は、色分解された色成分すなわちＹ＝イエロー，Ｍ＝マゼンタ，Ｃ＝シアンおよびＢ＝ブラックごとに画像を形成する第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂを有している。
【００３６】
各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、図２ないし図６４を用いて後述するマルチビーム光走査装置１の第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂを介して各色成分画像に対応するレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が出射される位置に対応して、光走査装置１の下方に、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順で直列に配置されている。
【００３７】
各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の下方には、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により形成された画像を搬送する搬送ベルト５２が配置されている。
【００３８】
搬送ベルト５２は、図示しないモータにより矢印の方向に回転されるベルト駆動ローラ５６およびテンションローラ５４に掛け渡され、ベルト駆動ローラ５６が回転される方向に所定の速度で回転される。
【００３９】
各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、円筒ドラム状で、矢印の方向に回転可能に形成され、画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂを有している。
【００４０】
それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の周囲には、感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に所定の電位を提供する帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ、感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に形成された静電潜像に対応する色が与えられているトナーを供給することで現像する現像装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ、搬送ベルト５２を感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間に介在させた状態で感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対向され、搬送ベルト５２または搬送ベルト５２を介して搬送される記録媒体すなわち記録用紙Ｐに感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のトナー像を転写する転写装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂ、転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介してトナー像が転写されたあとに感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上に残った残存トナーを除去するクリーナ６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃおよび６６Ｂ、及び、転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を介してトナー像が転写されたあとの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上に残った残存電位を除去する除電装置６８Ｙ，６８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂが、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転方向に沿って順に配置されている。
【００４１】
なお、光走査装置１の各ミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび３３Ｂにより案内される感光体ドラム５８上で副走査方向に２つのビームとなる、２本のビームを合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、各帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と各現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) との間に照射される。
【００４２】
搬送ベルト５２の下方には、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により形成された画像が転写されるための記録媒体すなわち用紙Ｐを収容する用紙カセット７０が配置されている。
【００４３】
用紙カセット７０の一端であって、テンションローラ５４に近接する側には、おおむね半月状に形成され、用紙カセット７０に収容されている用紙Ｐを、最上部から１枚ずつ取り出す送り出しローラ７２が配置されている。送り出しローラ７２とテンションローラ５４との間には、カセット７０から取り出された１枚の用紙Ｐの先端と画像形成部５０Ｂ (黒) の感光体ドラム５８Ｂに形成されたトナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ７４が配置されている。
【００４４】
レジストローラ７４と第１の画像形成部５０Ｙとの間であって、テンションローラ５４の近傍、実質的に、搬送ベルト５２を挟んでテンションローラ５４の外周上には、レジストローラ７２を介して所定のタイミングで搬送される１枚の用紙Ｐに、所定の静電吸着力を提供する吸着ローラ７６が配置されている。なお、吸着ローラ７６の軸線とテンションローラ５４は、平行に配置される。
【００４５】
搬送ベルト５２の一端であって、ベルト駆動ローラ５６の近傍、実質的に、搬送ベルト５２を挟んでベルト駆動ローラ５６の外周上には、搬送ベルト５２あるいは搬送ベルトにより搬送される用紙Ｐ上に形成された画像の位置を検知するためのレジストセンサ７８および８０が、ベルト駆動ローラ５６の軸方向に所定の距離をおいて配置されている (図１は、正面断面図であるから、後方のセンサ８０のみが示されている) 。
【００４６】
ベルト駆動ローラ５６の外周に対応する搬送ベルト５２上には、搬送ベルト５２上に付着したトナーあるいは用紙Ｐの紙かすなどを除去する搬送ベルトクリーナ８２が配置されている。
【００４７】
搬送ベルト５２を介して搬送された用紙Ｐがテンションローラ５６から離脱されてさらに搬送される方向には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置８４が配置されている。
【００４８】
図２には、図１に示したカラー画像形成装置に利用されるマルチビーム光走査装置が示されている。なお、図１に示したカラー画像形成装置では、通常、Ｙすなわちイエロー、Ｍすなわちマゼンタ、ＣすなわちシアンおよびＢすなわちブラック (黒) の各色成分ごとに色分解された４種類の画像データと、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢのそれぞれに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな装置が４組利用されることから、同様に、各参照符号にＹ，Ｍ，ＣおよびＢを付加することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別する。
【００４９】
図２に示されるように、マルチビーム光走査装置１は、光源としてのレーザ素子から出射されたレーザビームを、所定の位置に配置された像面すなわち図１に示した第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂのそれぞれの所定の位置に向かって所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ１つの光偏向装置５を有している。なお、以下、光偏向装置５によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向と示す。
【００５０】
光偏向装置５は、複数、たとえば、８面の平面反射鏡 (面) が正多角形状に配置された多面鏡本体５ａと、多面鏡本体５ａを、主走査方向に所定の速度で回転させる図示しないモータとを有している。多面鏡本体５ａは、たとえば、アルミニウムにより形成される。また、多面鏡５ａの各反射面は、多面鏡本体５ａが回転される方向を含む面すなわち主走査方向と直交する面、すなわち、副走査方向に沿って切り出されたのち、切断面に、たとえば、Ｓ_ｉＯ_２などの表面保護層が蒸着されることで提供される。
【００５１】
光偏向装置５と像面との間には、光偏向装置５の反射面により所定の方向に偏向されたレーザビームに所定の光学特性を与える第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂからなる２枚組みの偏向後光学系３０、偏向後光学系３０の第２の結像レンズ３０ｂから出射されたそれぞれの合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の個々のビームが、画像が書き込まれる領域より前の所定の位置に到達したことを検知するためのただ１つの水平同期検出器２３、及び、偏向後光学系２１と水平同期検出器２３との間に配置され、偏向後光学系２１内の後述する少なくとも一枚のレンズを通過された４×２本の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の一部を、水平同期検出器２３に向かって主・副走査方向共異なる方向へ反射させるただ１組の水平同期用折り返しミラー２５などが配置されている。
【００５２】
次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。
【００５３】
光走査装置１は、Ｎ_ｉ (ｉは正の整数) を満たす第１および第２の２つ (Ｎ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝Ｎ_４＝２) のレーザ素子を含み、色成分に色分解された画像データに対応するレーザビームを発生する第１ないし第４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ (Ｍ，Ｍは正の整数で、ここでは４) を有している。
【００５４】
第１ないし第４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂは、それぞれ、Ｙすなわちイエロー画像に対応するレーザビームを出射するイエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３Ｙｂ、Ｍすなわちマゼンタ画像に対応するレーザビームを出射するマゼンタ第１レーザ３Ｍａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、Ｃすなわちシアン画像に対応するレーザビームを出射するシアン第１レーザ３Ｃａおよびシアン第２レーザ３Ｃｂ、ならびに、Ｂすなわちブラック (黒) 画像に対応するレーザビームを出射する黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂを有している。なお、それぞれのレーザ素子からは、互いに対をなす第１ないし第４のレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂが出射される。
【００５５】
それぞれのレーザ素子３Ｙａ，３Ｍａ，３Ｃａならびに３Ｂａと光偏向装置５との間には、それぞれの光源３Ｙａ，３Ｍａ，３Ｃａならびに３ＢａからのレーザビームＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａならびにＬＢａの断面ビームスポット形状を所定の形状に整える４組みの偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置されている。
【００５６】
ここで、イエロー第１レーザ３Ｙａから光偏向装置５に向かうレーザビームＬＹａを代表させて、偏向前光学系７ (Ｙ) について説明する。
【００５７】
イエロー第１レーザ３Ｙａから出射された発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｙａにより所定の収束性が与えられたのち、絞り１０Ｙａにより、断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞り１０Ｙａを通過されたレーザビームＬＹａは、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙを介して、副走査方向に対してのみ、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向装置５に案内される。
【００５８】
有限焦点レンズ９Ｙａとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙとの間には、ハーフミラー１２Ｙが、有限焦点レンズ９Ｙａとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙとの間の光軸に対して所定の角度で挿入されている。
【００５９】
ハーフミラー１２Ｙにおいて、イエロー第１レーザ３ＹａからのレーザビームＬＹａが入射される面と反対の面には、イエロー第１レーザ３ＹａからのレーザビームＬＹａに対して副走査方向に所定のビーム間隔を提供可能に配置されたイエロー第２レーザ３ＹｂからのレーザビームＬＹｂが、イエロー第１レーザ３ＹａからのレーザビームＬＹａに対して副走査方向に所定のビーム間隔で入射される。なお、イエロー第２レーザ３Ｙｂとハーフミラー１２Ｙとの間には、イエロー第２レーザ３ＹｂからのレーザビームＬＹｂに所定の収束性を与える有限焦点レンズ９Ｙｂおよび絞り１０Ｙｂが配置されている。
【００６０】
ハーフミラー１２Ｙを介して副走査方向に所定のビーム間隔を有する実質的に１本のレーザビームにまとめられたそれぞれのレーザビームＬＹａおよびＬＹｂは、図８を用いて後述するレーザ合成ミラーユニット１３を通過され、光偏向装置５に案内される。
【００６１】
以下、同様に、Ｍすなわちマゼンタに関連して、マゼンタ第１レーザ３Ｍａとレーザ合成ミラーユニット１３との間には、有限焦点レンズ９Ｍａ、絞り１０Ｍａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍ、ハーフミラー１２Ｍ、マゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、有限焦点レンズ９Ｍｂおよび絞り１０Ｍｂ、Ｃすなわちシアンに関連して、シアン第１レーザ３Ｃａとレーザ合成ミラーユニット１３との間には、有限焦点レンズ９Ｃａ、絞り１０Ｃａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃ、ハーフミラー１２Ｃ、シアン第２レーザ３Ｃｂ、有限焦点レンズ９Ｃｂおよび絞り１０Ｃｂ、ならびに、Ｂすなわち黒に関連して、黒第１レーザ３Ｂａとレーザ合成ミラーユニット１３との間には、有限焦点レンズ９Ｂａ、絞り１０Ｂａ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂ、ハーフミラー１２Ｂ、黒第２レーザ３Ｂｂ、有限焦点レンズ９Ｂｂおよび絞り１０Ｂｂが、それぞれ、所定の位置に配置されている。なお、それぞれの光源３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、および、レーザ合成ミラーユニット１３は、たとえば、アルミニウム合金などによって形成された保持部材１５により、一体的に保持されている。
【００６２】
有限焦点レンズ９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ａおよび９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂには、それぞれ、非球面ガラスレンズもしくは球面ガラスレンズに図示しないＵＶ硬化プラスチック非球面レンズを貼り合わせた単レンズが利用される。
【００６３】
図３は、偏向前光学系７のハーフミラー１２と光偏向装置５の反射面との間の光路に関し、折り返しミラーなどを省略した状態で副走査方向から見た部分断面図である。なお、図３では、１つのレーザビームＬＹ (ＬＹａ) に対する光学部品のみが代表して示されている。
【００６４】
ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ) は、副走査方向に対して実質的に等しい曲率を持つＰＭＭＡのシリンダレンズ１７ (Ｙ) とガラスのシリンダレンズ１９ (Ｙ) とによって形成されている。ＰＭＭＡのシリンダレンズ１７ (Ｙ) は、空気と接する面がほぼ平面に形成される。
【００６５】
また、ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ) は、シリンダレンズ１７ (Ｙ) とシリンダレンズ１９ (Ｙ) とが、シリンダレンズ１７ (Ｙ) の出射面とシリンダレンズ１９ (Ｙ) の入射面との間の接着により、あるいは、図示しない位置決め部材に向かって所定の方向から押圧されることで、一体に形成される。なお、ハイブリッドシリンダレンズ１１ (Ｙ) は、シリンダレンズ１９ (Ｙ) の入射面に、シリンダレンズ１７ (Ｙ) が一体に成型されてもよい。
【００６６】
プラスチックシリンダレンズ１７ (Ｙ) 、たとえば、ＰＭＭＡ (ポリメチルメタクリル) などの材質により形成される。ガラスシリンダレンズ１９ (Ｙ) は、たとえば、ＴａＳＦ２１などの材質により形成される。また、それぞれのシリンダレンズ１７ (Ｙ) および１９ (Ｙ) は、保持部材１５と一体に形成された位置決め部により、有限焦点レンズ９と正確な間隔で固定される。
【００６７】
以下、表１に、偏向前光学系７の光学的数値データを示す。
【００６８】
【表１】

【００６９】
表１から明らかなように、それぞれの色成分に対応される有限焦点レンズ９およびハイブリッドシリンダレンズ１１は、単体では、どの色成分に関しても、同一のレンズが利用される。なお、Ｙ (イエロー) に対応される偏向前光学系７ＹおよびＢ (ブラック) に対応される偏向前光学系７Ｂは、実質的に、同一のレンズ配置を有する。また、Ｍ (マゼンタ) に対応される偏向前光学系７ＭおよびＣ (シアン) に対応される偏向前光学系７Ｃは、偏向前光学系７Ｙおよび７Ｂに比較して、有限焦点レンズ９とハイブリッドシリンダレンズ１１との間隔が広げられている。
【００７０】
図４には、図３および表１に示した偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれを、光偏向装置５の反射面の回転軸に直交する方向（副走査方向）のそれぞれのレーザ合成ミラーの反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃから光偏向装置５に向かうレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが示されている。（ＬＹはＬＹａとＬＹｂ、ＬＭはＬＭａとＬＭｂ、ＬＣはＬＣａとＬＣｂから成っている）。
【００７１】
図４から明らかなように、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、光偏向装置５の反射面の回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔で、光偏向装置５に案内される。また、レーザビームＬＭおよびＬＣは、光偏向装置５の反射面の回転軸と直交するとともに反射面の副走査方向の中心を含む面、すなわち、光走査装置１の系の光軸を含む面を挟んで非対称に、光偏向装置５の各反射面に案内される。なお、光偏向装置５の各反射面上でのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢ相互の間隔は、ＬＹ−ＬＭ間で３．２０ｍｍ、ＬＭ−ＬＣ間で２．７０ｍｍ、及び、ＬＣ−ＬＢ間で２．３０ｍｍである。
【００７２】
図５には、光走査装置１の光偏向装置５から各感光体ドラム５８すなわち像面までの間に配置される光学部材に関し、光偏向装置５の偏向角が０°の位置で副走査方向から見た状態が示されている。
【００７３】
図５に示されるように、偏向後光学系３０の第２の結像レンズ３０ｂと像面との間には、レンズ３０ｂを通過された４×２本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を像面に向かって折り曲げる第１の折り返しミラー３３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍおよび３３Ｃにより折り曲げられたレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣを、さらに折り返す第２および第３の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃが配置されている。なお、図５から明らかなように、Ｂ (ブラック) 画像に対応するレーザビームＬＢは、第１の折り返しミラー３３Ｂにより折り返されたのち、他のミラーを経由せずに、像面に案内される。
【００７４】
第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂ、第１の折り返しミラー３３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、及び、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃは、それぞれ、光走査装置１の中間ベース１ａに、たとえば、一体成型により形成された図示しない複数の固定部材に、接着などにより固定される。
【００７５】
また、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃは、図１０を用いて後述する固定用リブと傾き調整機構を介して、ミラー面と垂直方向に関連した少なくとも１方向に関し、移動可能に配置される。
【００７６】
第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂと像面との間であって、それぞれのミラー３３Ｂ、３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃを介して反射された４×２＝８本のレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が光走査装置１から出射される位置には、さらに、光走査装置１内部を防塵するための防塵ガラス３９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置されている。
【００７７】
次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１と偏向後光学系３０との間の光学特性について詳細に説明する。
【００７８】
偏向後光学系３０すなわち２枚組みの第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂは、プラスチック、たとえば、ＰＭＭＡにより形成されることから、周辺温度が、たとえば、０°Ｃから５０°Ｃの間で変化することで、屈折率ｎが、１．４８７６から１．４７８９まで変化することが知られている。この場合、第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂを通過されたレーザビームが実際に集光される結像面、すなわち、副走査方向における結像位置は、±１２ｍｍ程度変動してしまう。
【００７９】
このことから、図３に示した偏向前光学系７に、偏向後光学系３０に利用されるレンズの材質と同一の材質のレンズを、曲率を最適化した状態で組み込むことで、温度変化による屈折率ｎの変動に伴って発生する結像面の変動を、±０．５ミリメートル (以下、 [ｍｍ] と示す) 程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系７がガラスレンズで、偏向後光学系３０がプラスチックレンズにより構成される従来の光学系に比較して、偏向後光学系３０のレンズの温度変化による屈折率の変化に起因して発生する副走査方向の色収差が補正できる。
【００８０】
図６には、図５に示した光偏向装置５と像面との間を通過する第１ないし第４の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と光走査装置１の副走査方向の系の光軸との関係を示す光路図である。
【００８１】
図６に示されるように、光偏向装置５の反射面で反射された第１ないし第４の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、第１の結像レンズ３０ａと第２の結像レンズ３０ｂとの間で、副走査方向に関し、系の光軸と交差して、像面に案内される。
【００８２】
図７には、図２に示した偏向前光学系に利用されるレーザ素子の配列が詳細に示されている。
【００８３】
図２を用いて既に説明したように、第１ないし第４の光源３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、２個一組のイエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３Ｙｂ、マゼンタ第１レーザ３Ｍａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂ、シアン第１レーザ３Ｃａおよびシアン第２レーザ３Ｃｂ、ならびに、黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂを有している。なお、対をなすそれぞれのレーザは、副走査方向に関し、後述する像面でのビーム間隔に対応される所定の間隔だけ距離をおいて配置されている。また、それぞれの対すなわち色成分に対応する組みは、図８に示すレーザ合成ミラーブロック１３のそれぞれの反射領域に対応してあらかじめ規定される副走査方向距離で、副走査方向から見た状態で、４層に配置されている。
【００８４】
図８には、第１ないし第４の合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの束のレーザビームとして光偏向装置５の各反射面に案内すレーザ合成ミラーユニット１３が示されている。
【００８５】
レーザ合成ミラーユニット１３は、画像形成可能な色成分の数 (色分解された色の数) よりも「１」だけ少ない数だけ配置される第１ないし第３のミラー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂと、それぞれのミラー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂを保持する第１ないし第３のミラー保持部１３α，１３βおよび１３γならびにそれぞれの保持部１３α，１３βおよび１３γを支持するベース１３ａにより構成される。なお、ベース１３ａならびにそれぞれの保持部１３α，１３βおよび１３γは、熱膨脹率が小さい、たとえば、アルミニウム合金などにより一体的に形成されている。
【００８６】
このとき、光源３Ｙすなわちイエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３ＹｂからのレーザビームＬＹは、すでに説明したように、光偏向装置５の各反射面に直接案内される。この場合、レーザビームＬＹは、光走査装置１の系の光軸よりもベース１３ａ側すなわち第１の保持部１３αに固定されるミラー１３Ｍとベース１３ａとの間を通過される。
【００８７】
ここで、合成ミラー１３のそれぞれのミラー１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂにより反射されて光偏向装置５に案内される各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢならびに光偏向装置５に直接案内されるレーザビームＬＹの強度 (光量) について考察する。
【００８８】
図８に示されているレーザ合成ミラーユニット１３によれば、それぞれのレーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、光偏向装置５の各反射面に入射する前段の各レーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢが副走査方向に分離している領域で、通常のミラー (１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂ) によって折り返される。従って、各反射面 (１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂ) で反射されたのち多面鏡本体５ａに向けて供給される各レーザビームＬ (Ｍ，ＣおよびＢ) の光量は、有限焦点レンズ９からの出射光量のおおむね９０％以上に維持できる。各レーザ素子の出力を低減できるばかりでなく、傾いた平行平板による収差が発生しないため、像面に到達される光の収差を均一に補正できる。これにより、それぞれのレーザビームを小さく絞ることが可能となり、結果として、高精細化への対応を可能とする。なお、Ｙ (イエロー) に対応するレーザ素子３Ｙは、合成ミラー１３のいづれのミラーにも関与されることなく、直接、光偏向装置５の各反射面に案内されることから、レーザの出力容量が低減できるばかりでなく、 (合成ミラーにより反射される他のレーザビームに生じる虞れのある) ミラー (１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｂ) で反射されることによる各反射面への入射角の誤差が除去される。
【００８９】
次に、図２および図５を参照して、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) と偏向後光学系３０を通って光走査装置１の外部へ出射される各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの傾きと折り返しミラー３３Ｂ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃとの関係について説明する。
【００９０】
既に説明したように、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射され、第１ないし第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂにより所定の収差特性が与えられた各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂを介して所定の方向に折り返される。
【００９１】
このとき、レーザビームＬＢは、第１の折り返しミラー３３Ｂで反射されたのち、そのまま防塵ガラス３９Ｂを通って感光体ドラム５８ｂに案内される。これに対し、残りのレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃに案内され、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃによって、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃに向かって反射され、さらに、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃで反射されたのち、それぞれ、防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍおよび３９Ｃにより、おおむね等間隔でそれぞれの感光体ドラムに結像される。この場合、第１の折り返しミラー３３Ｂで出射されたレーザビームＬＢとレーザビームＬＢに隣り合うレーザビームＬＣも、おおむね等間隔で感光体ドラム５８Ｂおよび５８Ｃのそれぞれに結像される。
【００９２】
ところで、レーザビームＬＢは、多面鏡５ａで偏向されたのち折り返しミラー３３Ｂで反射されるのみで光走査装置１から感光体ドラム５８に向かって出射される。このことから、実質的に折り返しミラー３３Ｂ１枚のみで案内されるレーザビームＬＢが確保できる。
【００９３】
このレーザビームＬＢは、光路中に複数のミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大 (逓倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変動あるいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビームＬ (Ｙ，ＭおよびＣ) を相対的に補正する際の基準光線として有益である。
【００９４】
なお、光路中に複数のミラーが存在する場合には、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢごとに利用されるミラーの枚数を奇数または偶数に揃えることが好ましい。すなわち、図５に示されるように、レーザビームＬＢに関与する偏向後光学系内のミラーの枚数は、光偏向装置５の多面鏡５ａを除いて１枚 (奇数) で、レーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関与する偏向後光学系内のミラーの枚数は、それぞれ、多面鏡５ａを除いて３枚 (奇数) である。ここで、いづれか１つのレーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関し、第２のミラー３５が省略されたと仮定すれば、第２のミラー３５が省略された光路 (ミラーの枚数は偶数) を通るレーザビームのレンズなどの傾きなどによる主走査線曲がりの方向は、他のレーザビームすなわちミラーの枚数が奇数のレンズなど傾きなどによる主走査線曲がりの方向と逆になり、所定の色を再現する際に有害な問題である色ズレを引き起こす。
【００９５】
従って、４×２本のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを重ねて所定の色を再現する際には、各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの光路中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数または偶数に統一される。
【００９６】
図９には、水平同期用折り返しミラーが詳細に示されている。
【００９７】
図９によれば、水平同期用折り返しミラー２５は、それぞれの合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、主走査方向には水平同期検出器２３に異なるタイミングで反射させるとともに、副走査方向には水平同期検出器２３上で実質的に同一の高さを提供できるよう、主走査方向および副走査方向ともに異なる角度に形成された第１ないし第４の折り返しミラー面２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃおよび２５Ｂ、及び、それぞれのミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を一体に保持するミラーブロック２５ａを有している。
【００９８】
ミラーブロック２５ａは、たとえば、ガラス入りＰＣ (ポリカーボネイト) などにより成型される。また、各ミラー２５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、所定の角度で成型されたブロック２５ａの対応する位置に、たとえば、アルミニウムなどの金属が蒸着されて形成される。
【００９９】
このようにして、光偏向装置５で偏向された各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの検出器２３の同一の検出位置に入射させることが可能となるばかりでなく、たとえば、検出器が複数個配置される際に問題となる各検出器の感度あるいは位置ずれに起因する水平同期信号のずれが除去できる。なお、水平同期検出器２３には、水平同期用折り返しミラー２５により主走査方向１ラインあたりレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢが合計４回入射され１つのビームにつき２回づつの水平同期信号が得られることはいうまでもない。また、ミラーブロック２５ａは、型のミラー面が１つにブロックから切削加工により作成可能に設計され、アンダーカットを必要とせずに、型から抜けるよう工夫されている。
【０１００】
図１０は、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃの支持機構を示す概略斜視図である。
【０１０１】
図１０によれば、第３の折り返しミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、それぞれ、光走査装置１の中間ベース１ａの所定の位置に、中間ベース１ａと一体的に形成された固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) 、及び、固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) に対し、対応するミラーを挟んで対向されるミラー押さえ板ばね４３ (Ｙ，ＭおよびＣ) により保持される。
【０１０２】
固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、各ミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) の両端部 (主走査方向) に一対形成されている。一方の固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) には、それぞれ、ミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) を２点で保持するための２つの突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) が形成されている。なお、２つの突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、図１０に点線で示すように、リブ４６ (Ｙ，ＭおよびＣ) であってもよい。なお、残りの固定部４１ (Ｙ，ＭおよびＣ) には、突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) で保持されているミラーを、ミラー面に垂直方向または光軸に沿って移動可能に支持する止めねじ４７ (Ｙ，ＭおよびＣ) が配置されている。
【０１０３】
図１０に示されるように、それぞれのミラー３７ (Ｙ，ＭおよびＣ) は、止めねじ４７ (Ｙ，ＭおよびＣ) が所定の方向に移動されることで、突起４５ (Ｙ，ＭおよびＣ) を支点として、ミラー面に垂直方向または光軸方向に移動される。なお、この方法では、主走査方向の傾きすなわち主走査線の曲りについては補正可能であるが、合成されたレーザービームＬＹ、ＬＭ、ＬＣおよびＬＢの副走査方向の間隔のずれについては、対応できない。このため、副走査方向の間隔のずれについては、図１１ないし図１４を用いて後述する水平書き出しタイミングの変更により対応する。
【０１０４】
以下、レジスト補正 (調整) モードについて説明する。
【０１０５】
図１１は、レジスト補正モードを説明するために図１に示されている画像形成装置の搬送ベルトの近傍を抜き出した概略斜視図である。既に説明したように、レジストセンタ７８および８０は、搬送ベルト５２の幅方向すなわち主走査方向Ｈに所定の間隔で配置されている。なお、レジストセンタ７８および８０相互の中心を結ぶ線 (仮想) は、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の軸線におおむね平行に規定される。レジストセンタ７８および８０の中心を結ぶ線は、好ましくは、画像形成部５０Ｂの感光体５８Ｂに、正確に平行に配置される。
【０１０６】
図１２は、レジストセンサ７８および８０の概略断面図である (センサ７８および８０は実質的に同一であるから７８が代表されている) 。
【０１０７】
センサ７８ (８０) は、ハウジング７８ａ (８０ａ) 、ハウジング７８ａ (８０ａ) の所定の位置に配置され、搬送ベルト５２上の画像に所定の波長、少なくとも４５０，５５０および６００ｎｍ近傍の波長、を含む光を照射する参照光光源７８ｂ (８０ｂ) 、参照光光源７８ｂ (８０ｂ) から発生された光を搬送ベルト５２上の画像上に集束させるとともに、画像により反射された光を後述のフォトセンサ７８ｄ (８０ｄ) 上に結像させる凸レンズ７８ｃ (８０ｃ) 、及び、凸レンズ７８ｃ (８０ｃ) により集光された画像からの反射光を検知して電気信号に変換するフォトセンサ７８ｄ (８０ｄ) などを含んでいる。
【０１０８】
フォトセンサ７８ｄ (８０ｄ) は、図１３に詳述するように、図１１に示した副走査方向Ｖに直交する主走査方向Ｈに沿って２つに分割された第１および第２の光検出領域７８Ａおよび７８Ｂ (８０Ａおよび８０Ｂ) を有する領域分割型のピンダイオードを有している。
【０１０９】
なお、光源７８ｂ (８０ｂ) に利用されている光の波長は、それぞれ、Ｃすなわちシアン、ＹすなわちイエローおよびＭマゼンタの各トナーの吸収スペクトラム分布のピーク波長であり、各トナーに対する検出感度を維持するために確保される。また、凸レンズ７８ｃ (８０ｃ) の横倍率は、−１である。
【０１１０】
図１３は、レジストセンサ７８および８０を介して画像の位置が検知できる原理を示す模式図である。
【０１１１】
図１３ (ａ) によれば、レジストセンサ７８のフォトセンサ７８ｄは、第１および第２の検出領域７８Ａおよび７８Ｂの境界部７８Ｃが、搬送ベルト５２上に形成される画像の主走査方向Ｈに関連する基準位置Ｈｏと一致するよう配置される。 (同様に、レジストセンサ８０のフォトセンサ８０ｄは、第１および第２の検出領域８０Ａおよび８０Ｂの境界部８０Ｃが搬送ベルト５２上に形成される画像の主走査方向Ｈに関連する基準位置Ｈｄと一致するよう配置される。) なお、画像は、例えば、Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順にセンサを通過される (画像Ｙは省略されている) 。
【０１１２】
図１３ (ｂ) によれば、凸レンズ７８ｃ (８０ｃ) の横倍率が−１であるから各ピンダイオード７８Ａ (８０Ａ) および７８Ｂ (８０Ｂ) から出力される出力電圧は、主走査方向の設計中心Ｈｏ (Ｈｄ) と画像とのずれの方向が反転され、ずれが生じた方向と設計中心Ｈｏ (Ｈｄ) を挟んで反対側のピンダイオードで検知される。
【０１１３】
たとえば、画像Ｂは、主走査方向Ｈの基準位置Ｈｏ (Ｈｄ) に対して、おおむね、線対称であることから対応するピンダイオード７８Ａ (８０Ａ) および７８Ｂ (８０Ｂ) からの出力は、おおむね、同一となる。一方、画像Ｃは、主走査方向の基準位置Ｈｏ (Ｈｄ) を中心として、領域Ｂの側にずれていることから、対応するピンダイオード７８Ａ (８０Ａ) および７８Ｂ (８０Ｂ) からの出力は、Ａ＞Ｂとなる。
【０１１４】
ここで、それぞれの画像ＢおよびＣに対応するピンダイオードの出力の和すなわちＡ＋Ｂ、および、差すなわちＡ−Ｂを求め、それぞれを、所定のスレショルドレベルＴＨでスレショルドすることで、各画像ＢおよびＣの副走査方向Ｖの中心および主走査方向Ｈの中心が検知できる。すなわち、ピンダイオードの出力の和 (Ａ＋Ｂ) がスレショルドレベルＴＨを越える位置（例えばＴＢとＴＣ）を検知することで対応する画像の副走査方向Ｖの中心が、また、出力の差 (Ａ−Ｂ) のレベルＰｓの値を検知することで、主走査方向Ｈの中心が、それぞれ、検知できる。
【０１１５】
図１４は、図１に示した画像形成装置の画像形成動作を制御する画像制御部の概略ブロック図である。
【０１１６】
画像形成装置１００は、画像制御部１１０を有している。
【０１１７】
画像制御部１１０は、画像制御ＣＰＵ１１１、タイミング制御部１１３および各色成分に対応するデータ制御部１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃおよび１１５Ｂなどの複数の制御ユニットを含んでいる。なお、画像制御ＣＰＵ１１１、タイミング制御部１１３および各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、バスライン１１２を介して相互に接続されている。
【０１１８】
また、画像制御ＣＰＵ１１１は、バスライン１１２により、画像形成装置１００の機械要素、たとえば、モータあるいはローラなどの動作、および、電気的要素、たとえば、帯電装置６０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ，現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) あるいは転写装置６４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に印加される電圧値または電流量などを制御する主制御装置１０１と接続されている。なお、主制御装置１０１には、装置１００をイニシャルするためのイニシャルデータあるいはテストパターンなどが記憶されている図示しないＲＯＭ (リード・オンリ・メモリ) 、入力された画像データあるいはレジストセンサ７８および８０の出力に応じて算出される補正データなどを一時的に記憶するＲＡＭ１０２ (ランダム・アクセス・メモリ) 、及び、後述する調整モードによって求められるさまざまな補正データを記憶する不揮発性メモリ１０３などが接続されている。
【０１１９】
タイミング制御部１１３には、各色成分ごとの画像データが記憶される画像メモリ１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃおよび１１４Ｂ、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記憶された画像データに基づいて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に向かってレーザビームを照射するために対応する光源３ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) を付勢するレーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 、レジストセンサ７８および８０からの出力信号に基づいて、合成されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢにより画像を書き込むタイミングの補正量をレジストセンサ７８および８０からの信号に基づいて演算するレジスト補正演算装置１１７、レジスト補正演算装置１１７からの信号に基づいて、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および光走査装置１の光源３の各レーザ３ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) を動作させるためのさまざまなタイミングを規定するタイミング設定装置１１８、及び、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ごとの固体誤差および光走査装置１内の各光路の光路長の差に起因するずれを補正する発振周波数可変回路 (ボルテージ・コントロールド・オシレータすなわち電圧制御発振回路、以下、ＶＣＯとする) １１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃおよび１１９Ｂなどが接続されている。
【０１２０】
タイミング制御装置１１３は、内部に、補正データを記憶できるＲＡＭ部を含むマイクロプロセッサであって、たとえば、個々の仕様に基づいて専用ＩＣ (アプリケーション・スペシフィック・インテグレーテッド・サーキット、以下、ＡＳＩＣとする) などに集積されている。
【０１２１】
データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、ラインメモリ、複数のラッチ回路およびＯＲゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ＡＳＩＣなどに集積されている。
【０１２２】
レジスト補正演算装置１１７は、少なくとも４組のコンパレータおよびＯＲゲートなどを含むマイクロプロセッサであって、同様に、ＡＳＩＣなどに集積されている。
【０１２３】
ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、それぞれ、出力される周波数が印加される電圧に応じて変化できる発振回路であって、±３％程度の周波数可変範囲を有する。この種の発振回路としては、調和発振回路、ＬＣ発振回路あるいはシミュレーテッドリアクタンス可変ＬＣ発振回路などが利用される。なお、ＶＣＯ１１９としては、出力波形をサイン波から矩形波に変換する変換器が一体に組み込まれた回路素子も知られている。
【０１２４】
なお、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) には、図示しない外部記憶装置あるいはホストコンピュータなどからの画像データが記憶される。また、光走査装置１の水平同期検出器２３の出力は、水平同期信号発生回路１２１を介して水平同期信号Ｈｓｙｎｃに変換され、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に入力される。
【０１２５】
次に、図１および図１４を参照して、画像形成装置１００の動作を説明する。
【０１２６】
画像形成装置１００は、搬送ベルト５２を介して搬送されている用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成 (通常) モードと搬送ベルト５２上に直接画像を形成するレジスト補正 (調整) モードとの２つのモードで動作可能である。
【０１２７】
レジスト補正モードでは、図１１に示したように、搬送ベルト５２に、副走査方向Ｖと直交する主走査方向Ｈに所定の距離をおいた対をなす２組のテスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が形成される。
【０１２８】
一対のテスト画像１７８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および１８０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、ＲＯＭにあらかじめ記憶されているレジスト調整用画像データに対応して形成される。テスト画像１７８および１８０は、搬送ベルト５２の移動に伴なって副走査方向Ｖに沿って移動され、レジストセンサ７８および８０を通過される。この結果、テスト画像１７８および１８０とレジストセンサ７８および８０との間のずれが検出される。なお、レジスト補正モードでは、カセット７０から用紙Ｐを給送する送り出しローラ７２および定着装置８４は、停止されたままである。
【０１２９】
詳細には、主制御装置１０１の制御により、第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂが付勢され、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の表面に所定の電位が与えられる。同時に、画像制御部１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により光走査装置１の光偏向装置５の多面鏡５ａが所定の速度で回転される。
【０１３０】
続いて、画像制御ＣＰＵ１１１の制御によりＲＯＭから取り込まれたテスト画像に対応する画像データが各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に取り込まれる。こののち、タイミング制御部１１３により、タイミング設定装置１１８により設定されたタイミングデータおよびタイミング制御部１１３の内部ＲＡＭに記憶されているレジスト補正データ (この場合、内部ＲＡＭにレジスト補正データが記憶されていない場合には、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータが利用される) に基づいてタイミング制御部１１３から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。
【０１３１】
タイミング制御部１１３により発生された垂直同期信号Ｖｓｙｎｃは、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) および各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に供給される。
【０１３２】
各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに基づいて、対応するレーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により光走査装置１の対応する光源３の各レーザ３Ｙａ，３Ｙｂ，３Ｍａ，３Ｍｂ，３Ｃａ，３Ｃｂ，３Ｂａおよび３Ｂｂを動作させ、光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂから出射されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が水平同期検出器２３により検知され、水平同期信号発生回路１２１から水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから所定のクロック (レジストセンサ７８および８０からの出力が入力されるまでは、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータが利用される) を計数したのち、画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記憶されている画像データを所定のタイミングで出力する。
【０１３３】
このとき、各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) には、ＲＯＭに記憶されているイニシャルデータである発振周波数データが供給される。
【０１３４】
続いて、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から画像データに対応するレーザ駆動信号が光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂに出力され、画像データに基づいて強度変調されたレーザビームＬ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) が出力される。
【０１３５】
これにより、あらかじめ所定の電位に対応されている画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの各感光体ドラム５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂのそれぞれに、テスト画像データに対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂにより、対応する色が与えられているトナーで現像され、４色 (２組) のテストトナー像に変換される。
【０１３６】
各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 上の２組のテストトナー像は、転写装置６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂを介して搬送ベルト５２に直接転写され、レジストセンサ７８および８０に向かって搬送される。
【０１３７】
２組のテストトナー像がレジストセンサ７８および８０を通過される際に、レジストセンサ７８および８０の位置を基準としたそれぞれのテストトナー像の相対位置すなわちテストトナー像のずれに対応する所定の出力がレジストセンサ７８および８０から出力される。
【０１３８】
レジストセンサ７８および８０からの各出力は、レジスト補正演算装置１１７に入力され、各テストトナー像のずれの演算に利用される。
【０１３９】
レジスト補正演算装置１１７は、副走査方向に所定の距離だけ離れて形成された各色ごとのテストトナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、及び、１７８Ｂと１８０Ｂごとに、副走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃを出力するタイミングの補正量Ｖｒを規定する。これにより、光走査装置１の各光源３ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) の発光タイミング、すなわち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置された間隔および光走査装置１から出射される第１ないし第４の合成されたレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) 相互の副走査方向の距離に依存する副走査方向のずれが整合される。
【０１４０】
また、レジスト補正演算装置１１７は、１組のテストトナー像、たとえば、１７８Ｙ，１７８Ｍ，１７８Ｃおよび１７８Ｂのそれぞれの主走査方向の位置のずれを検出したのち、平均値を算出し、この平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量から水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力されてから画像データを出力するタイミングの補正量Ｈｒを規定する。これにより、光走査装置１の各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出射されるレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) を画像データで強度変調するタイミング、すなわち、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に記録される画像データの主走査方向の書きだし位置が整合される。
【０１４１】
レジスト補正演算装置１１７は、さらに、テストトナー像の対、すなわち、１７８Ｙと１８０Ｙ、１７８Ｍと１８０Ｍ、１７８Ｃと１８０Ｃ、及び、１７８Ｂと１８０Ｂごとに、主走査方向の位置のずれを検出したのち平均値を算出し、この算出された平均値とあらかじめ決められている設計値とのずれ量を求め、このずれ量に基づいて、ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から出力される発振周波数の補正量Ｆｒを規定する。これにより、光走査装置１の各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に向かって出射される各レーザビームの１クロック当たりの主走査方向の長さ、すなわち、各感光体58 (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に結像される主走査方向の１ラインの長さが整合される。
【０１４２】
なお、レジスト補正演算装置１１７により求められたそれぞれの補正量Ｖｒ，ＨｒおよびＦｒは、それぞれ、タイミング制御部１１３内のＲＡＭ部に、一時的に記憶される。この場合、それぞれの補正量Ｖｒ，ＨｒおよびＦｒは、不揮発性ＲＡＭ１０３に記憶されてもよい。また、これらの補正動作は、図示しないコントロールパネルにより補正モードの選択が指示されたとき、画像形成装置１００の図示しない電源スイッチがオンされたとき、あるいは、図示しないカウンタなどによりカウントされるプリント枚数が所定枚数に達したときなどのあらかじめ決められたタイミングで実行される。
【０１４３】
なお、上述、調整モードに利用された搬送ベルト５２上のテストトナー像は、搬送ベルト５２の回転にともなってさらに搬送され、ベルトクリーナ８２により取り除かれる。
【０１４４】
次に、画像形成 (通常) モードについて説明する。
【０１４５】
図示しない操作パネルあるいはホストコンピュータから画像形成開始信号が供給されることで、主制御装置１０１の制御により各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) がウォームアップされるとともに、画像制御ＣＰＵ１１１の制御により光走査装置１の光偏向装置５の多面鏡５ａが所定の回転速度で回転される。
【０１４６】
続いて、主制御装置１０１の制御により、外部記憶装置あるいはホストコンピュータもしくはスキャナ (画像読取装置) からプリントすべき画像データがＲＡＭ１０２に取り込まれる。ＲＡＭ１０２に取り込まれた画像データの一部 (あるいは全部) は、画像制御部１１０の画像制御ＣＰＵ１１１の制御により、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に収納される。
【０１４７】
また、主制御装置１０１の制御により、所定のタイミング、たとえば、タイミング制御部１１３からの垂直同期信号Ｖｓｙｎｃなどを基準として、送り出しローラ７２が付勢され、用紙カセット７０から１枚の用紙Ｐが取り出される。この取り出された用紙Ｐは、レジストローラ７２により各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) による画像形成動作により提供されるＹ，Ｍ，ＣおよびＢの各トナー像とタイミングが整合され、吸着ローラ７４により搬送ベルト５２に密着されて、搬送ベルト５２の回転にともなって、各画像形成部５０に向かって案内される。
【０１４８】
一方、用紙Ｐの給送および搬送動作と平行してあるいは同時に、タイミング設定装置１１８により設定されたデータおよびタイミング制御部１１３の内部ＲＡＭから読み出されたレジストデータおよびクロックデータに基づいて、タイミング制御部１１３から垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。
【０１４９】
タイミング制御部１１３により垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力されると、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が付勢され、各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ａおよび３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) ｂから主走査方向の１ライン分のレーザビームが各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に照射される。
【０１５０】
この１ライン分のレーザビームに基づいて水平同期信号発生回路１２１から発生される水平同期信号Ｈｓｙｎｃの入力直後から各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のクロック数がカウントされ、各ＶＣＯ１１９ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のクロック数が所定値に達した時点で、各画像メモリ１１４ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) からプリントすべき画像データが読み出される。
【０１５１】
続いて、各データ制御部１１５ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の制御により、各レーザ駆動部１１６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に対し、各光源３から出射される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の強度を変化するために画像データが転送され、各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、ずれのない画像が形成される。
【０１５２】
この結果、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に案内される各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が、各光源３の各レーザ３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) から各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) までの間の光路の偏差あるいは各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の直径の偏差に起因する像面でのビームスポット径の変動の影響を受けることなく、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に正確に結像される。
【０１５３】
第１ないし第４の画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に結像された第１ないし第４の各レーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、予め所定の電位に帯電されている各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の電位を、画像データに基づいて変化させることで、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に、画像データに対応する静電潜像を形成する。
【０１５４】
この静電潜像は、各現像装置６２ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により、対応する色を有するトナーにより現像され、トナー像に変換される。
【０１５５】
各トナー像は、それぞれの感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) の回転にともなって搬送ベルト５２により搬送されている用紙Ｐに向かって移動され、予め決められたタイミングにより、転写装置６４により、搬送ベルト５２上の用紙Ｐに、所定のタイミングで転写される。
【０１５６】
これにより、用紙Ｐ上で互いに正確に重なりあった４色のトナー像が用紙Ｐに形成される。なお、トナー像が用紙Ｐに転写されたあとに、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に残った残存トナーは、クリーナ６６ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により除去され、また、各感光体ドラム５８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) に残った残存電位は、除電ランプ６８ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) により除電されて、引き続く画像形成に利用される。
【０１５７】
４色のトナー像を静電的に保持した用紙Ｐは、搬送ベルト５２の回転にともなってさらに搬送され、ベルト駆動ローラ５６の曲率と用紙Ｐの直進性との差によって搬送ベルト５２から分離されて、定着装置８４へ案内される。定着装置８４へ導かれた用紙Ｐは、定着装置８４によりそれぞれのトナーが溶融されることにより、カラー画像としてのトナー像が定着されたのち、図示しない排出トレイに排出される。
【０１５８】
一方、用紙Ｐを定着装置８４に供給したあとの搬送ベルト５２はさらに回転されつつ、ベルトクリーナ８２により、表面に残った不所望なトナーが除去され、再び、カセット７０から給送される用紙Ｐの搬送に利用される。
【０１５９】
次に、光偏向装置５と像面との間の偏向後光学系について詳細に説明する。
【０１６０】
図１５ないし図５０ならびに表２ないし表６には、偏向後光学系３０の第１の結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面、第１の結像レンズ３０ａの第２面すなわち光出射面、第２の結像レンズ３０ｂの第１面すなわち光入射面 (表５におけるレンズ面番号は「３」で示されている) 、第２の結像レンズ３０ｂの第２面すなわち光出射面 (表６におけるレンズ面番号は「４」で示されている) のさまざまな光学特性およびレンズデータが示されている。
【０１６１】
【表２】

【０１６２】
【表３】

【０１６３】
【表４】

【０１６４】
【表５】

【０１６５】
【表６】

【０１６６】
なお、図１５ないし図５０においては、軸ｘは、偏向後光学系の系の光軸方向に一致され、光偏向装置５に向かって「＋」、ならびに、像面に向かって「−」を付与するものとする。また、軸ｙは、主走査方向に一致され、光偏向装置５により偏向される光の方向すなわち光偏向装置の多面鏡５ａが回転される方向が 「＋」から「−」であることを示すものとする。なお、表２ないし表６でも、同様に表示されている。一方、軸ｚは、副走査方向に一致され、たとえば、図４に示したレーザビームＬＢが通過される側すなわち副走査方向の系の光軸に対して上方側を「＋」で表示するものとする。
【０１６７】
従来から利用されている光走査装置において、トーリックレンズを使用する場合には、結像面における球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などの収差特性を最適化するために、３枚以上の結像レンズが必要となることが知られている。
【０１６８】
ここで、第１および第２のプラスチックレンズ３０ａおよび３０ｂにおけるそれぞれのレンズ面の入射面および出射面の形状を、表２の (１) 式に示した多項式により表現する方法で、シミュレートした結果について説明する。
【０１６９】
なお、 (１) 式において、Ａmnのｎ≠０かつＡmn≠０の項により、副走査方向に関する球面収差、コマ収差、像面湾曲歪曲収差および倍率誤差など、また、Ａmnのｍ≠０かつＡmn≠０の項により、主走査方向に関するさまざまな収差特性を最適化可能となる。ここで、第１および第２のプラスチックレンズ３０ａおよび３０ｂの各レンズ面の形状をシミュレートした結果によれば、レンズ面番号１ないし４の４面のレンズ面の１面のレンズ面が (２) 式におけるＡmnのｎ≠０かつＡmn≠０の項を含む (すなわち特定の回転対称軸を含まない) レンズ面である場合には、コマ収差および球面収差の補正が不十分となり、結像面での断面ビームスポット径は、おおむね、１００μｍ程度となることが判明した。また、Ａmnのｎ≠０かつＡmn≠０の項を含むレンズ面が２面以上配置される場合には、結像面での断面ビームスポット径は、おおむね、４０μｍ程度まで絞れることが明らかになった。
【０１７０】
なお、各レンズのレンズ面に対し、 (１) 式に示したＡmnの合計数 (シグマの項の中身) についてシミュレートすると、表３ないし表６に示したように、
ｍ≧１１ および ｎ≧２，
但し、 (ｍ，ｎ) ＝ (０，０) ， (２，０) および (０，１) を除く、 が満足される条件内で、主走査方向ならびに副走査方向のさまざまな収差特性を良好に設定できることが確認されている。
【０１７１】
図１５には、第１の結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面の形状が示されている。すなわち、図１５に示されるように、第１の結像レンズ３０ａの第１面は、光軸すなわち (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して非対称に形成されている。この面対象面は、ｚ＝０で定義される面の１面のみである。
【０１７２】
図１６には、第１の結像レンズ３０ａの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率が示されている。すなわち、図１６は、図１５に示した第１面の副走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して第１の結像レンズ３０ａの第１面が非対称であることを示している。この図および表２中の式からも分るように、主走査方向と副走査方向の形状は独立に設定できる。このことにより、広い偏向角に対して、主走査線曲り、像面でのビーム径（副走査方向）、面倒れ補正を十分に行なうことができ、また他のレンズとの組合わせで温湿度変化の影響を受けにくい光学系とすることができる。
【０１７３】
図１７には、第１の結像レンズ３０ａの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値が示されている。すなわち、図１７は、図１５に示した第１面の副走査方向の曲率の変化率が、主走査方向の光軸と交わる点に関して非対象に変化することを示している。図１５によりレンズ３０ａの入射面は回転対称面を持たず、図１８により系の光軸を含む主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことが分る。この事により、図１６の説明で述べた副走査方向の特性を保ちつつ、主走査方向に関しても、広い偏向角に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆθ特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くなると、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長くなり、コストアップにつながる。
【０１７４】
図１８には、第１の結像レンズ３０ａの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値が示されている。すなわち、図１８は、図１５に示した第１面の主走査方向の曲率の傾き (方向性) が、光軸と交わる点以外の位置で変化することを示している。
【０１７５】
図１９には、第１の結像レンズ３０ａの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率半径が示されている。すなわち、図１９は、図１５に示した第１面の主走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して第１の結像レンズ３０ａの第１面が非対称であることを示している。また、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えている事を示しており、このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすい事が知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計る事ができる。
【０１７６】
図２０には、第１の結像レンズ３０ａの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状が示されている。すなわち、図２０は、図１５に示した第１面の副走査方向の形状が主走査方向に対し非対称であることを示している。
【０１７７】
図２１には、第１の結像レンズ３０ａの第１面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示しており副走査方向に対して高次（４次以上）の項を含む形状であることを示している。また、図２２には、第１の結像レンズ３０ａの第１面の主走査方向形状に関し、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が示されている。すなわち、図２１および２２には、第１の結像レンズ３０ａの第１面は、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが示されている。なお、図２１に示されるように、副走査方向の少なくとも４次の項より大きな項の係数を、光軸を含み主走査方向に広がる走査面とレンズ面とが交わる線の形状および副走査方向曲率半径と独立に制御することで、主走査方向ならびに副走査方向のさまざまな収差特性を良好に設定できる。
【０１７８】
図２３には、第１の結像レンズ３０ａの第２面すなわち光出射面の形状が示されている。図２３に示されるように、第１の結像レンズ３０ａの第２面は、光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に形成されている。この面の面対称面は、ｚ＝０で定義される面の１面のみである。
【０１７９】
以下、図１５ないし図２２に示した第１の結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面と同様に、図２４ないし図３０には、第１の結像レンズ３０ａの第２面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が、それぞれ、示されている。
【０１８０】
図２３ないし図３０に示されるように、第１の結像レンズ３０ａの第２面は、第１面と同様に、光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査方向の光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが認められる。図２３よりレンズ３０ａの出射面は回転対称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる面の１面のみであることがわかる。このことにより、広い偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性を改善することができる。
【０１８１】
また、図２４は、このレンズ面が、副走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０１８２】
図２６は系の光軸を含む主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことを示しており、このことにより、主走査方向に関して、広い偏向角に対してレンズの厚みを大きくすることなくｆθ特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くなると、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長くなり、コストアップにつながる。
【０１８３】
また、図２７は、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことにより、レンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０１８４】
図２８は、副走査方向形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座標を０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転していることを示し、これは、副走査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大きく役立っている。
【０１８５】
図２９は、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し副走査方向へも高次（４次以上）の項を含むことを示しており、このことにより、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転するような形状を実現することができる。
【０１８６】
以上、レンズ３０ａの両面が回転対称軸を持たず走査平面との交線の光軸座標に対する走査方向１次微分値が２つの極値を持つことがわかる。
【０１８７】
図３１には、第２の結像レンズ３０ｂの第１面すなわち光入射面の形状が示されている。図３１に示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第１面は、光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に形成されている。
【０１８８】
以下、図１５ないし図２２に示した第２の結像レンズ３０ｂの第１面すなわち光入射面と同様に、図３２ないし図３８には、第２の結像レンズ３０ｂの第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が、それぞれ、示されている。
【０１８９】
図３１ないし図３８に示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第１面は、第１の結像レンズ３０ａの第１面と同様に、光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査方向の光軸に関し、非対称に変化し、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが認められる。
【０１９０】
図３１よりレンズ３０ｂの入射面は回転対称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる面の１面のみであることが分る。このことにより、広い偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性を改善することができる。
【０１９１】
また、図３２は、このレンズ面の副走査方向の曲率が、主走査方向の途中（ｙ＝８０付近）で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０１９２】
また、図３４は、このレンズ面が、主走査方向の傾きが、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの光軸方向の深さを浅くすることができ、金型製造を容易にし、成形時のレンズの反りを抑えるのに効果がある。
【０１９３】
また、図３５は、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０１９４】
図３７は、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し副走査方向へも高次（４次以上）の項を含むことを示しており、これは、副走査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大きく役立っている。
【０１９５】
図３９には、第２の結像レンズ３０ｂの第２面すなわち光出射面の形状が示されている。図３９に示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第２面は、光軸すなわち (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に形成されている。
【０１９６】
以下、図１５ないし図２２に示した第１の結像レンズ３０ａの第１面すなわち光入射面と同様に、図４０ないし図４６には、第２の結像レンズ３０ｂの第２面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、ならびに、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が、それぞれ、示されている。
【０１９７】
図３９ないし図４６に示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの第２面は、第１面と同様に、光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査方向の光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが認められる。
【０１９８】
図３９よりレンズ３０ｂの出射面は回転対称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる面の１面のみであることが分る。このことにより、広い偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性を改善することができる。
【０１９９】
また、図４０は、このレンズ面が、副走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２００】
また、図４２は、このレンズ面が、主走査方向の傾きが、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの光軸方向の深さを浅くすることができ、金型製造を容易にし、成形時のレンズの反りを抑えるのに効果がある。
【０２０１】
また、図４３は、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２０２】
図４５は、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し副走査方向へも高次（４次以上）の項を含むことを示しており、これは、副走査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大きく役立っている。
【０２０３】
図４７は、第１の結像レンズ３０ａに関し、光出射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率から光入射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率を取り除き、第１の結像レンズ３０ａの材質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率) を除いた数値との積を取ることで得られた、第１の結像レンズ３０ａを薄肉レンズと見なした状態における副走査方向の連続したパワーの分布を示している。また、図４８には、図４７と主走査方向曲率を使って同様の方法で求めれる、第１の結像レンズ３０ａを薄肉レンズと見なした状態でのレンズの主走査方向パワーの分布が示されている。
【０２０４】
図４９は、第２の結像レンズ３０ｂに関し、光出射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率半径から光入射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率を引き、第２の結像レンズ３０ｂの材質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率) を除いた数値との積を取ることで得られた、第２の結像レンズ３０ｂを薄肉レンズと見なした状態における副走査方向の連続したパワーの分布を示している。また、図５０には、図４７と同様の方法で求めれる、第２の結像レンズ３０ｂを薄肉レンズと見なした状態でのレンズの主走査方向パワーが示されている。
【０２０５】
図４７および図４９に示されるように、第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂは、それぞれ、主走査方向の光軸の近傍および周辺部を含む全域で、副走査方向に関し、正のパワーを有することが認められる。
【０２０６】
図４８に示されるように、第１の結像レンズ３０ａの主走査方向のパワーは、主走査方向の光軸の近傍で「０」となることが認められる。また、図５０に示されるように、第２の結像レンズ３０ｂの主走査方向のパワーは、主走査方向の光軸の近傍で「負」で周辺部で「正」のパワーを有することが認められる。
【０２０７】
図５１は、光源３ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれ、すなわち、イエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３Ｙｂ，マゼンタ第１レーザ３Ｍａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂ，シアン第１レーザ３Ｃａおよびシアン第２レーザ３Ｃｂ、ならびに、黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂのそれぞれから出射された互いに対をなす２つのレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれの副走査方向の相対位置を示している。図５１に示されるように、互いに対をなす２つのレーザビームすなわちＮｉ (ｉは正の整数で、ｉ＝２) のレーザビームは、副走査方向に関し、第１の結像レンズ３０ａの光入射面すなわち第１面と像面との間、特に、図６でも既に説明したように、第１の結像レンズ３０ａの第１面と第２の結像レンズ３０ｂの第２面との間で、互いに交差するよう、各レンズの特性が規定されている。これにより、Ｎｉ (ｉ＝２) 本のレーザビームのビーム間隔を、温度および湿度の変化に拘らず、一定に維持できる。
【０２０８】
以下、図５２ないし図６４に、各レンズ面の形状が (１) 式により規定された第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂにより提供されるさまざまな特性について、主走査方向像面ビーム位置を横軸として、詳細に説明する。
【０２０９】
図５２は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａから出射されたレーザビームＬＭａに関し、屈折率を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわちｘ軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹは主走査方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。また、図５３は、シアン第１レーザ３ＣａからのレーザビームＬＣａに関し、図５２に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわちｘ軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹは主走査方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。一方、図５４は、黒第１レーザ３Ｂａおよびイエロー第１レーザ３ＹａのそれぞれからのレーザビームＬＢａおよびＬＹａ (表１でも示したように、ＬＢａおよびＬＹａは、系の光軸を挟んで副走査方向に対称である) に関し、図５２に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわちｘ軸方向の変動を示している。なお、符号ＦＳＹは主走査方向、ＦＳＺは副走査方向、および、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図５２ないし図５４に示されるように、それぞれのデフォーカス量は、最大のレーザビームで、±１．５ [ｍｍ] の範囲内に抑えられている。
【０２１０】
図５５は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａから出射されたレーザビームＬＭａに関し、屈折率を変化させた状態を含む、像面でのレーザビームの主走査方向の走査線曲りの大きさを示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９に対応される。また、図５６は、シアン第１レーザ３ＣａからのレーザビームＬＣａに関し、図５５に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む、像面でのレーザビームの主走査方向の走査線曲りの状態を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９に対応される。一方、図５７は、黒第１レーザ３Ｂａおよびイエロー第１レーザ３ＹａのそれぞれからのレーザビームＬＢａおよびＬＹａに関し、図５５に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む、像面でのレーザビームの主走査方向の走査線曲りの大きさを示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図５５ないし図５７に示されるように、それぞれの走査線曲りの大きさは、最大のレーザビームで、±０．０１５ [ｍｍ] の範囲内に抑えられている。
【０２１１】
図５８は、マゼンタ第１レーザ３Ｍａおよびマゼンタ第２レーザ３Ｍｂから出射されたレーザビームＬＭａおよびＬＭｂに関し、屈折率を変化させた状態を含む像面での主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の変動) の程度を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。また、図５９は、シアン第１レーザ３Ｃａおよびシアン第２レーザ３ＣｂからのレーザビームＬＣａおよびＬＣｂに関し、図５８に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む像面での主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の変動) の程度を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。一方、図６０は、黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂならびにイエロー第１レーザ３Ｙａおよびイエロー第２レーザ３ＹｂのそれぞれからのレーザビームＬＢａおよびＬＢｂならびにＬＹａおよびＬＹｂに関し、図５８に示した例と同様に、屈折率を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の変動) の程度を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図５８ないし図５７に示されるように、それぞれのビーム間隔の変動の大きさは、デフォーカス量は、最大のレーザビームで、０．０００２ [ｍｍ] の範囲内に抑えられている。
【０２１２】
図６１は、第１ないし第４のレーザビームＬＹａおよびｌＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂ、ならびに、ＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれの像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向のビーム径の変動率すなわち収光角の逆数の変動率を示している。なお、符号ＹＡＮＧは主走査方向、ＺＹＡＧは副走査方向、および、添字１ならびに２は、第１レーザａおよび第２レーザｂに対応される。図６１に示されるように、ビーム径の変動率は、ピーク−ピークで７％程度に抑えられている。
【０２１３】
図６２は、第１ないし第４のレーザビームＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａおよびＬＢａのそれぞれの像面でのレーザビームの主走査方向のｆθ特性の変動率を示している。図６２に示されるように、ｆθ特性は、レーザビームの種類によらず、おおむね、０．６５％の範囲に抑えられている。
【０２１４】
図６３は、光偏向装置の多面鏡の各反射面の面倒れが１分以内に収められた状態における第１ないし第４のレーザビームＬＭａ，ＬＣａ，ＬＹａおよびＬＢａのそれぞれの像面でのレーザビームの副走査方向のビーム位置の変動を示している。なお、添字１ならびに２はそれぞれレーザビームＬＭａおよびＬＣａに、添字３は、表１でも示したように、ＬＢａおよびＬＹａは、系の光軸を挟んで副走査方向に対称であるからレーザビームＬＹａおよびＬＢａの双方に対応される。図６３に示されるように、ビーム位置の変動は、最大で、０．００３ [ｍｍ] 抑えられている。面倒れ補正が無い場合、これは０．１８６になり、レンズ３０ａ、３０ｂによる結像レンズ系は面倒れ補正率１／６２であるといえる。
【０２１５】
図６４は、第１ないし第４のレーザビームＬＹａ，ＬＭａ，ＬＣａおよびＬＢａのそれぞれの像面でのレーザビームの主走査方向の像面ビーム位置に対する透過率の変動率を示している。なお、添字１ならびに２はそれぞれレーザビームＬＭａおよびＬＣａに、添字３は、レーザビームＬＹａおよびＬＢａの双方に対応される。図６４に示されるように、透過率の変動は、レーザビームの種類によらず、おおむね、３．５％の範囲に抑えられている。
【０２１６】
以上説明したように、 (１) 式により、第１の結像レンズ３０ａの光入射面および光出射面、ならびに、第２の結像レンズ３０ｂの光入射面および光出射面のそれぞれの形状を最適化することで、２枚の結像レンズのみにより、像面における球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などの収差特性を、所定の範囲内に収めることが可能となる。
【０２１７】
すなわち、主走査方向に広がる走査面とレンズ面の交わる線の形状をレンズ面を貫く系の光軸に対して非対称とすることにより、主走査方向の結像面が像面から大きく外れること、及び、ｆθ特性が主走査方向の光軸を挟んでずれることを防止できる。また、光軸から大きくずれるレーザビームに対しても、主走査方向および副走査方向のそれぞれに関し、フレアを低減可能となる。さらに、主走査方向のどの位置を通過されるビームの強度分布の変動量を所定の範囲以下に収めることができる。またさらに、主走査線の曲りを低減可能であって、しかも、光源から出射されるレーザビームがＮｉ (ｉは正の整数) 本である場合に、それぞれのビームの副走査方向でのビーム間隔の変動を抑えることができる。さらにまた、光偏向装置の多面鏡の各反射面の面倒れによる像面の副走査方向の移動も低減できる。
【０２１８】
次に、図１ないし図６４に示した第１の実施例の変形例について説明する。
【０２１９】
図６９および図７０には、図２に示した光走査装置１に組み込まれている水平同期検出器２３および水平同期検出器２３に向かってレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂを反射させる水平同期用折り返しミラー２５と、第２の結像レンズ３０ｂから出射されたそれぞれのレーザビームが水平同期検出器２３に入射されて水平同期信号が出力される関係が示されている。
【０２２０】
図６９は、光走査装置１のミラーなどを取り除いた状態で、光学要素のみを抜き出した概略平面図ならびに図７０は、図６９に示した同期検出器２３と１つの平面 (反射面) のみを有する水平同期用折り返しミラー２５とを、水平同期用折り返しミラー２５から同期検出器２３に向かうレーザビームを副走査方向から見た状態を示す部分側面図である。
【０２２１】
図６９および図７０に示されるように、Ｍ群のレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂは、それぞれ、水平同期用折り返しミラー２５を介して主走査方向に関し、タイミングがずらされて、同期検出器２３の所定の位置に、順に入射される。なお、同期検出器２３は、周知のｚ方向の位置検知可能なポジションセンサであって、それぞれのレーザビームの副走査方向の位置を検出する。また、水平同期用折り返しミラー２５は、第２の結像レンズ３０ｂを通過されたレーザビームを折り返すことから、何らかの要因によりレーザビームが副走査方向にずれていることが同期検出器２３により検出された場合に、たとえば、後述する図６８に示す第２の実施例のビーム間隔変更機構を有する光源に対して、副走査方向のビーム間隔のずれを補正するためのフィードバックが可能である。
【０２２２】
以下、各レーザビームの水平同期の検出について詳細に説明する。
【０２２３】
第１に、第１の光源３Ｙのイエロー第１レーザ３Ｙａを発光させる。これにより、同期検出器２３の所定の位置に、水平同期用折り返しミラー２５により折り返され、系の光軸に対して副走査方向に所定の距離だけ離れたレーザビームＬＹａが入射される。従って、同期検出器２３にレーザビームＬＹａが到達する際の同期検出器２３の和信号のスロープ信号からレーザビームＬＹａの水平同期信号が得られる。続いて、同期検出器２３の差信号から、レーザビームＬＹａのｚ軸方向の位置を測定する。
【０２２４】
こののち、イエロー第１レーザ３Ｙａを停止させ、イエロー第２レーザ３Ｙｂを発光させる。ここで、今度は、同期検出器２３の差信号から、レーザビームＬＹｂのｚ軸方向の位置を測定し、同期検出器２３からレーザビームＬＹｂが外れる際の同期検出器２３の和信号のスロープ信号からレーザビームＬＹｂの水平同期信号が得られる。
【０２２５】
以下、ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれに関し、同様にして、水平同期信号およびｚ方向の位置情報が得られる。
【０２２６】
これにより、第１ないし第４の光源３ (Ｙａ，Ｙｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｃａ，ＣｂおよびＢａ，Ｂｂ) を発光させるタイミングすなわち主走査方向書きだしタイミングが規定される。また、必要により、副走査方向のビーム間隔のずれを補正するために、Ｍ群の互いに対をなす２つのレーザビームＬＹａおよびＬＹｂ，ＬＭａおよびＬＭｂ，ＬＣａおよびＬＣｂならびにＬＢａおよびＬＢｂのそれぞれのビーム間隔がビーム間隔変更機構にフィードバックされる。
【０２２７】
図６５には、この発明の第２の実施例であるマルチビーム光走査装置が利用される転写型カラー画像形成装置が示されている。なお、図１ないし図６４を用いて既に説明した構成と実質的に等しい構成には、同一の符号を譜して詳細な説明を省略する。
【０２２８】
図６５に示されるように、画像形成装置１００は、色分解された色成分すなわちＹ＝イエロー，Ｍ＝マゼンタ，Ｃ＝シアンおよびＢ＝ブラックごとに画像を形成する第１ないし第４の画像形成部５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂを有している。
【０２２９】
各画像形成部５０ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) は、図６６ないし図７１を用いて後述するマルチビーム光走査装置１５１の第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃおよび第１の折り返しミラー３３Ｂを介して各色成分画像に対応するレーザビームＬ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が出射される位置に対応して、光走査装置１５１の下方に、５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂの順で直列に配置されている。
【０２３０】
図６６には、図６５に示したカラー画像形成装置に利用されるマルチビーム光走査装置が示されている。なお、以下、第１の実施例に示したと同様に、各参照符号にＹ，Ｍ，ＣおよびＢを付加することで、色成分ごとの画像データとそれぞれに対応する装置を識別する。
【０２３１】
図６６に示されるように、マルチビーム光走査装置１５１は、光源としてのレーザ素子から出射されたレーザビームを、所定の位置に配置された像面の所定の位置に向かって所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ１つの光偏向装置５を有している。なお、以下、光偏向装置５によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向と示す。
【０２３２】
光偏向装置５と像面との間には、光偏向装置５の反射面により所定の方向に偏向されたレーザビームに所定の光学特性を与える第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂからなる２枚組みの偏向後光学系３０が配置されている。
【０２３３】
次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。
【０２３４】
光走査装置１は、Ｎ_ｉ (ｉは正の整数でＮ_４＝２、Ｎ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝１、Ｎ_４＝２は黒のビームが２本であることを示す) を満たすレーザ素子を含み、色成分に色分解された画像データに対応するレーザビームを発生する第１ないし第４の光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ (Ｍは正の整数で、ここでは４) を有している。
【０２３５】
第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃは、それぞれ、Ｙすなわちイエロー画像に対応するレーザビームを出射するイエローレーザ３Ｙ、Ｍすなわちマゼンタ画像に対応するレーザビームを出射するマゼンタレーザ３ＭおよびＣすなわちシアン画像に対応するレーザビームを出射するシアンレーザ３Ｃ、ならびに、Ｂすなわちブラック (黒) 画像に対応するレーザビームを出射する黒第１レーザ３Ｂａおよび黒第２レーザ３Ｂｂを有している。すなわち、第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃは、Ｎ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝１で、第４の光源３Ｂは、Ｎ_４＝２を満足している。従って、第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃからは、それぞれ、１本のレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが、ならびに、第４の光源３Ｂからは、副走査方向に関し、ビーム間隔が所定の距離で位置された対をなす２本のレーザビームＬＢａおよびＬＢｂが出射される。
【０２３６】
それぞれのレーザ素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃならびに３Ｂａと光偏向装置５との間には、対応する光源３Ｙ，３Ｍ，３Ｃならびに３ＢａからのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣならびにＬＢａの断面ビームスポット形状を所定の形状に整える４組みの偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) が配置されている。
【０２３７】
ここで、イエローレーザ３Ｙから光偏向装置５に向かうレーザビームＬＹを代表させて、偏向前光学系７Ｙについて説明する。
【０２３８】
イエローレーザ３Ｙから出射された発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｙにより所定の収束性が与えられたのち、絞り１０Ｙにより、断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞り１０Ｙを通過されたレーザビームＬＹは、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙを介して、副走査方向のみに対して、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向装置５に向けて出射される。
【０２３９】
以下、同様に、Ｍすなわちマゼンタに関連して、マゼンタレーザ３Ｍは、有限焦点レンズ９Ｍ、絞り１０Ｍおよびハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍを通過されて、光偏向装置５に向けられる。また、Ｃすなわちシアンに関連して、シアンレーザ３Ｃは、有限焦点レンズ９Ｃ、絞り１０Ｃおよびハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃを通過されて、光偏向装置５に向けられる。
【０２４０】
これに対して、黒第１レーザ３Ｂａから出射された発散性のレーザビームは、有限焦点レンズ９Ｂａにより所定の収束性が与えられたのち、絞り１０Ｂａにより、断面ビーム形状が所定の形状に整えられる。絞り１０Ｂａを通過されたレーザビームＬＢａは、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂを介して、副走査方向のみに対して、さらに、所定の収束性が与えられて、光偏向装置５に案内される。なお、有限焦点レンズ９Ｂａとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂとの間には、ハーフミラー１２Ｂが、有限焦点レンズ９Ｂａとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂとの間の光軸に対して所定の角度で挿入されている。一方、ハーフミラー１２Ｂにおいて、黒第１レーザ３ＢａからのレーザビームＬＢａが入射される面と反対の面には、黒第１レーザ３ＢａからのレーザビームＬＢａに対して副走査方向に所定のビーム間隔を提供可能に配置された黒第２レーザ３ＢｂからのレーザビームＬＢｂが、黒第１レーザ３ＢａからのレーザビームＬＢａに対して副走査方向に所定のビーム間隔および角度で入射される。なお、黒第２レーザ３Ｂｂとハーフミラー１２Ｂとの間には、黒第２レーザ３ＢｂからのレーザビームＬＢｂに所定の収束性を与える有限焦点レンズ９Ｂｂおよび絞り１０Ｂｂが配置されている。
【０２４１】
ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙを通過されたレーザビームＬＹ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍを通過されたレーザビームＬＭ、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃを通過されたレーザビームＬＣ、ならびに、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂを通過された対をなすレーザビームＬＢａおよびＬＢｂは、第１の実施例において図８で示したレーザ合成ミラーユニット１３と実質的に等しい詳述しないレーザ合成ミラーユニットにより他のレーザビームと実質的に１まとめにまとめられて光偏向装置５に案内される。なお、偏向前光学系７ (Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ) のそれぞれに利用される光学要素は、それぞれの光学要素単体で、図１ないし図６４に示した第１の実施例に利用される光学要素と実質的に同一であるから詳細な説明を省略する。
【０２４２】
図６７には、光偏向装置５の多面鏡の各反射面によるレーザビームの偏向角が０°の状態で光偏向装置５から像面に向かうレーザビームの副走査方向断面が示されている。
【０２４３】
図６７に示されるように、光偏向装置５の反射面で反射された第１ないし第４のレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣ、ならびに、対をなす２本のレーザビームＬＢａおよびＬＢｂが一まとめにまとめられたレーザビームＬＢは、それぞれ、第１の結像レンズ３０ａと第２の結像レンズ３０ｂとの間で、副走査方向に関し、系の光軸と交差して、像面 (感光体ドラム５８) に案内される。
【０２４４】
ところで、従来技術の項でも説明したように、カラー画像形成装置において、カラー画像が出力される頻度と黒画像が出力される頻度とを比較すると、黒画像が出力される頻度が高い傾向が見られる。また、黒画像は、カラー画像に比較して、画像のきれすなわちシャープさが要求される。しかしながら、カラー画像に対応するレーザビームに適した光学装置は、黒画像に対応するレーザビームに適した光学装置に比較して解像度が要求されないことから、黒画像に対応するレーザビームに適した光学装置を利用することは、コストを増大させることになる。
【０２４５】
このことから、Ｎ_４（＝２）は他のＮ_１＝Ｎ_２＝Ｎ_３＝１と異なる値として、黒は６００ＤＰＩ、イエロー、マゼンタ、シアンは３００ＤＰＩとしている。また、図６５に示した画像形成装置は、黒画像については、少なくとも６００ドット・パー・インチ (以下、 [ｄｐｉ] と示す) と４００ [ｄｐｉ] の２段階の解像度を提供可能に形成されている。なお、カラー画像すなわち第１ないし第３の光源３Ｙ，３Ｍおよび３Ｃのそれぞれについては、固定である３００ [ｄｐｉ] が与えられている。
【０２４６】
以下に、図６５に示した画像形成装置の解像度変更モードについて説明する。
【０２４７】
一般に、レーザビームのビーム径の有効エネルギー径は、周知のように、１／ｅ^２で示される。このとき、副走査方向の１／ｅ^２直径Ｄｏは、記録すべき画像の解像度に基づいて規定されるビーム間隔 (以下、ＧＰと示す) に関し、
ＡＭＰ × ＧＰ ＝ Ｄｏ， (１．２ ≦ ＡＭＰ ≦ １．６)
であることが望まれている (ＡＭＰはプロセスにより最適値が異なる) 。
【０２４８】
すなわち、解像度に依存して規定されるＧＰよりも、有効エネルギー径Ｄｏを僅かに大きき設定することで、たとえば、感光体ドラムの駆動により生じるジッタに起因する濃度むらが低減されることが知られている。ここにシングルビームで解像度ＤＰＩで書き込む際のライン間隔をＬＧＰとする。
【０２４９】
このことから、図７１に示されるように、解像度を６００ [ｄｐｉ] として、Ｎｉ＝２本のレーザビームにより画像を記録するためには、それぞれのレーザビームの有効エネルギー径ＤｏをＧＰの１．２倍〜１．６倍に設定するとともに、濃度むらをより有効に低減するために、レーザビーム相互の間隔を、解像度に依存して規定されるＡＭＰをおおむね１．２〜１．６として、ビーム間隔をＧＰ´に変更することが有益である。
【０２５０】
従って、たとえば、さまざまな解像度に対して、ＧＰ´を求めると、

が満足されるよう、図６８を用いて後述する解像度変更機構により、対をなす２つのレーザビームの副走査方向のビーム間隔を変更すればよいことになる。
【０２５１】
なお、図６５に示した画像形成装置の光走査装１５１は、最大の解像度がＤＰＩｏ＝６００ [ｄｐｉ] で、変更可能な解像度ＤＰＩは、ＤＰＩ ≧ １／Ｐｉ×ＤＰＩｏに規定されている。
【０２５２】
ここで、ＤＰＩを４００ [ｄｐｉ] ＡＭＰ＝１．２とすると、Ｎｉ＝２本における像面でのビーム間隔を４２．３マイクロメートル (以下、 [μｍ] と示す) から２５．４ [μｍ] に狭めるとともに、複数Ｐｉ (Ｐｉは、２以上の整数で、ここでは、Ｐｉ＝２) 個のビームにより、１画素分の画像を形成する。
【０２５３】
この場合、プロセススピードを一定に維持するために、画像周波数は、
ＤＰＩ^２ × Ｐｉ ／ ＤＰＩ^２ ＝ ０．８８８８倍
に、また、光偏向装置の偏向速度は、
ＤＰＩ × Ｐｉ ／ ＤＰＩｏ ＝ １．３３３３倍
に、それぞれ、変化されることはいうまでもない。
【０２５４】
参考までに、ＤＰＩを、３００ [ｄｐｉ] とすると、ビーム間隔は、５０．８ [μｍ] 、光偏向装置の偏向速度は、ＤＰＩｏ時と同一 (第１レーザおよび第２レーザを同時に発光させる) に、画像周波数は１／２に変更される。
【０２５５】
図６８には、図６５に示した光走査装置１５１に利用される第４の光源３Ｂの黒第２レーザ３Ｂｂを保持する保持部すなわち解像度変更機構が示されている。
【０２５６】
図６８に示されるように、黒第２レーザ３Ｂｂは、黒第２レーザ３Ｂｂを保持するレーザ保持部２Ｂｂの所定の位置の形成されたレーザホルダ部に挿入され、図示しない接着剤により、レーザホルダ部に固定される。レーザ保持部２Ｂｂの側方すなわちレーザホルダ部を介して保持されている黒第２レーザ３ＢｂからのレーザビームＬＢｂが出射される方向には、図示しない接着剤あるいは保持部２Ｂｂ側から提供される図示しないねじなどにより有限焦点レンズ９Ｂｂを保持するレンズ保持部４Ｂｂが固定されている。なお、有限焦点レンズ９Ｂｂは、自身に一体的に形成されたレンズハウジングを有し、円筒状の外形を有している。これにより、有限焦点レンズ９Ｂｂは、たとえば、板ばね６Ｂｂにより、レンズ保持部４Ｂｂの所定の方向に押しつけられる。また、絞り１０Ｂｂは、レンズ保持部４Ｂｂの所定の位置にあらかじめ形成されている溝に挿入され、図示しない接着剤によりレンズ保持部４Ｂｂに固着される。なお、有限焦点レンズ９Ｂｂは、レンズ保持部４Ｂｂにあらかじめ形成されている図示しない位置決め突起などにより、レーザ素子３Ｂｂから出射されるレーザビームＬＢｂに対して光軸が調整されたのち、レンズ保持部４Ｂ_２に接着剤などで固定される。
【０２５７】
レンズ保持部４Ｂｂおよびレーザ保持部２Ｂｂは、光走査装置１５１のハウジング１５１ａの所定の位置に、ハウジング１５１ａとそれぞれの保持部の間に、印加される電圧に応じて厚さが変化される電磁アクチェータ１４Ｂｂを介在させた状態で配置されている。
【０２５８】
電磁アクチェータ１４Ｂｂは、前述した解像度の変更に対応して黒第１レーザ３Ｂａから出射されるレーザビームＬＢａと黒第２レーザ３Ｂｂから出射されるレーザビームＬＢｂの副走査方向のビーム間隔を変化させるために、たとえば、６００ [ｄｐｉ] 、４００ [ｄｐｉ] および３００ [ｄｐｉ] の解像度に対応してあらかじめ決められている厚さを提供可能であって、図示しない電圧供給部を介して供給される解像度に対応する厚さに変化される。これらの量は、前述した同期検出器２３の差信号を作ったＺ方向の位置のＬＢａ，ＬＢｂの差よりフィードバックを受ける。なお、電磁アクチェータ１４Ｂｂとしては、たとえば、周知のピエゾ素子が利用される。
【０２５９】
また、図６５に示した光走査装置１５１では、黒第２レーザ３Ｂｂは、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂ、ならびに、第１および第２の結像レンズ３０ａおよび３０ｂにより像面の所定の位置に案内されるが、電磁アクチェータ１４Ｂｂが変位されることによりレンズ保持部４Ｂｂおよびレーザ保持部２Ｂｂが移動される距離をｄｘとすると、像面において、−０．６３６ｄｘとなる。なお、図６５ないし図６８に示した第２の実施例では、Ｍ＝４ならびにＮｉ＝１ (Ｙ) ，Ｎｉ＝１ (Ｍ) ，Ｎｉ＝１ (Ｃ) およびＮｉ＝２ (Ｂ) を例にビーム間隔調整機構がＮ4 −１＝２−１＝１つの際についてのみ説明したが、３Ｂa に対しても図６８に示したビーム間隔調整機構が配置されても良い。また、本実施例ではビーム入射位置を調整しているが、ピエゾを傾きを発生させる様、４Ｂｂの端に配し、他方をバネ等で押えることにより、入射角および入射位置を調整することも可能である。
【０２６０】
図７２には、この発明の第３の実施例である２ビーム光走査装置が利用される単色画像形成装置が示されている。なお、図１ないし図６４を用いて既に説明した第１の実施例の構成、ならびに、図６５ないし図６８に示した第２の実施例の構成と実質的に同一の構成には、２００を付加した符号を譜して、詳細な説明を省略する。
【０２６１】
図７２に示されるように、画像形成装置２００は、周知のレーザビームプリンタ方式の画像形成部２５０を有している。
【０２６２】
画像形成部２５０は、図７３ないし図９８を用いて後述する光走査装置２０１の折り返しミラー２３３を介してレーザビームＬ１，Ｌ２が出射される位置に、配置されている。
【０２６３】
画像形成部２５０は、円筒ドラム状で、所定の方向に回転可能に形成され、画像に対応する静電潜像が形成される感光体ドラム２５８を有している。感光体ドラム２５８の周囲には、感光体ドラム２５８の表面に所定の電位を提供する帯電装置２６０、感光体ドラム２５８の表面に形成された静電潜像に対応する色が与えられているトナーを供給することで現像する現像装置２６２、搬送ベルト２５２を感光体ドラム２５８との間に介在させた状態で感光体ドラム２５８に対向され、搬送ベルト２５２または搬送ベルト２５２を介して搬送される記録媒体すなわち記録用紙Ｐに感光体ドラム２５８上のトナー像を転写する転写装置２６４、転写装置２６４を介してトナー像が転写されたあとに感光体ドラム２５８上に残った残存トナーを除去するクリーナ２６６および転写装置２６４を介してトナー像が転写されたあとの感光体ドラム２５８上に残った残存電位を除去する除電装置２６８が、感光体ドラム２５８の回転方向に沿って、順に、配置されている。
【０２６４】
なお、光走査装置２０１のミラー２３３により案内されるレーザビームＬ１およびＬ２は、帯電装置２６０と現像装置２６２との間に照射される。
【０２６５】
感光体２５８の下方には、画像形成部２５０により形成された画像が転写されるための記録媒体すなわち用紙Ｐを収容する用紙カセット２７０が配置されている。
【０２６６】
用紙カセット２７０の一端であって、テンションローラ２５４に近接する側には、おおむね半月状に形成され、用紙カセット２７０に収容されている用紙Ｐを最上部から１枚ずつ取り出す送り出しローラ２７２が配置されている。送り出しローラ２７２と感光体ドラム２５８との間には、カセット２７０から取り出された１枚の用紙Ｐの先端と感光体ドラム２５８に形成されたトナー像の先端とを整合させるためのレジストローラ２７６が配置されている。
【０２６７】
転写装置２６４により感光体ドラム２５８に形成された画像が転写された用紙Ｐが搬送される方向には、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置２８４が配置されている。
【０２６８】
図７３には、図７２に示した画像形成装置に利用される２ビーム光走査装置が示されている。
【０２６９】
図７３に示されるように、光走査装置２０１は、光源としての第１および第２のレーザ素子２０３ａおよび２０３ｂ出射されたＮｉ＝２本のレーザビームを、所定の位置に配置された像面の所定の位置に向かって所定の線速度で偏向する偏向手段としてのただ１つの光偏向装置２０５を有している。なお、以下、光偏向装置５によりレーザビームが偏向される方向を主走査方向と示す。
【０２７０】
光偏向装置５と像面との間には、光偏向装置２０５の反射面により所定の方向に偏向された第１および第２のレーザビームに所定の光学特性を与えるただ１枚の結像レンズ２３０が配置されている。なお、結像レンズ２３０と像面との間には、防塵ガラス２３９が配置されている。
【０２７１】
次に、光源としてのレーザ素子と光偏向装置５との間の偏向前光学系について詳細に説明する。
【０２７２】
光走査装置２０１は、Ｎｉ＝２を満たす２つレーザ素子を含み、Ｍ (Ｍは正の整数で、ここでは１) 群の光源２０３を有している。
【０２７３】
光源２０３の第１のレーザ２０３ａと光偏向装置５との間には、偏向前光学系としての有限焦点レンズ２０９ａ、絞り２１０ａ、ハーフミラー２１２、及び、ハイブリッドシリンダレンズ２１１が配置されている。また、ハーフミラー２１２の第１のレーザ２０３ａからのレーザビームＬ１が入射される面と反対側の面には、第２のレーザ２０３ｂ、有限焦点レンズ２０９ｂおよび絞り２１０ｂが配置されている。なお、偏向前光学系に利用される各光学要素の光学特性、形状および材質などは、すでに説明した第１および第２の実施例と実質的に同一であるから詳細な説明を省略する。
【０２７４】
次に、光偏向装置２０５と像面との間の１枚レンズ偏向後光学系について詳細に説明する。
【０２７５】
図７３ないし図９８ならびに表７および表８には、偏向後光学系２３０のただ１枚の結像レンズ２３０の第１面すなわち光入射面および第２面すなわち光出射面のさまざまな光学特性およびレンズデータが示されている。
【０２７６】
【表７】

【０２７７】
【表８】

【０２７８】
図７４には、結像レンズ２３０の第１面すなわち光入射面の形状が示されている。すなわち、図７４に示されるように、結像レンズ２３０の第１面は、光軸すなわち (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して非対称に形成されている。
【０２７９】
図７５には、結像レンズ２３０の第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率が示されている。すなわち、図７５は、図７４に示した第１面の副走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して結像レンズ２３０の第１面が非対称であることを示している。また、図７５は、このレンズ面が、副走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２８０】
図７６には、結像レンズ２３０の第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値が示されている。すなわち、図７６は、図７４に示した第１面の副走査方向の曲率の傾き (方向性) が、主走査方向の光軸と交わる点に関して非対称に変化することを示している。
【０２８１】
図７７には、結像レンズ２３０の第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値が示されている。すなわち、系の光軸を含む主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことが分かる。このことにより、図７５の説明で述べた副走査方向の特性を保ちつつ、主走査方向に関しても、広い偏向角に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆθ特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くなると、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長くなり、コストアップにつながる。
【０２８２】
図７８には、結像レンズ２３０の第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率が示されている。すなわち、図７８は、図７４に示した第１面の主走査方向の形状の特徴すなわち光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して結像レンズ２３０の第１面が非対称であることを示している。また、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２８３】
図７９には、結像レンズ２３０の第１面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置が示されている。すなわち、図７９は、図７４に示した第１面の副走査方向の形状が主走査方向に関して非対称であることを示している。
【０２８４】
図８０には、結像レンズ２３０の第１面の副走査方向形状に関し、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、また、図８１には、結像レンズ２３０の第１面の主走査方向形状に関し、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が示されている。すなわち、図８０および８１には、結像レンズ２３０の第１面は、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが示されている。この面の面対称面は、ｚ＝０で定義される面の１面のみである。なお、図８０に示されるように、副走査方向の少なくとも４次の項より大きな項の係数を、光軸を含み主走査方向に広がる走査面とレンズ面とが交わる線の形状および副走査方向曲率半径と独立に制御することで、主走査方向ならびに副走査方向のさまざまな収差特性を良好に設定できる。
【０２８５】
図８２には、結像レンズ２３０の第２面すなわち光出射面の形状が示されている。図８２に示されるように、結像レンズ２３０の第２面は、光軸 (ｙ，ｚ) ＝ (０，０) に対して非対称に形成されている。
【０２８６】
以下、図７４ないし図８１に示した結像レンズ２３０の第１面すなわち光入射面と同様に、図８３ないし図８９には、結像レンズ２３０の第２面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面すなわち光走査面とレンズ面との交点における副走査方向の曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における主走査方向曲率、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置すなわち副走査方向の形状、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレ、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分が、それぞれ、示されている。
【０２８７】
図８３ないし図８９に示されるように、結像レンズ２３０の第２面は、第１面と同様に、光軸 (ｙ＝０，ｚ＝０) に対して主走査方向および副走査方向のそれぞれに非対称であって、副走査方向の曲率の傾きおよび主走査方向の曲率の傾きのそれぞれが主走査方向の光軸と交わる点に関し非対称に変化し、主走査方向および副走査方向のいづれにも回転対称面を含まないことが認められる。
【０２８８】
ところで既に説明した図２３よりレンズ３０ａの出射面は回転対称面を持たず、この面の面対称面は、ｚ＝０で作られる面の１面のみであることがわかる。このことにより、広い偏向角に対しても全域に渡って主、副走査方向の諸特性を改善することができる。
【０２８９】
また、図２４は、このレンズ面が、副走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの副走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して副走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２９０】
一方、図２６は系の光軸を含む主走査平面と、レンズ面との交線の系の光軸方向座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことを示しており、このことにより、主走査方向に関して、広い偏向角に対してレンズの厚みを大きくすることなく、ｆθ特性を補正することができる。レンズの厚みが厚くなると、特にプラスティック成形レンズの場合成形時間が長くなり、コストアップにつながる。
【０２９１】
また、図２７は、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことにより、レンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく、広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの絶対値の大きな面ほど、収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２９２】
図２８は、副走査方向形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座標を０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転していることを示し、これは、副走査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大きく役立っている。
【０２９３】
図２９は、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し副走査方向へも高次（４次以上）の項を含むことを示しており、このことにより、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対関係が主走査方向の途中で逆転するような形状を実現することができる。
【０２９４】
以上、レンズ３０ａの両面が回転対称軸を持たず走査平面との交線の光軸座標に対する走査方向１次微分値が２つの極値を持つことがわかる。
【０２９５】
これに対して、図８６は、このレンズ面が、主走査方向の曲率が、主走査方向の途中で符号を変えていることを示しており、このことによりレンズの主走査方向パワーの絶対値を大きくすることなく広い偏向角に対して主走査方向諸特性を最適化することができる。レンズ面では、パワーの最大値の大きな面ほど収差を発生させやすいことが知られており、これを避ける意味でも性能の向上を計ることができる。
【０２９６】
図８７は、副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点座標を０と置いた際の形状を示しており、副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対位置が主走査方向の途中で逆転していることを示し、これは、副走査方向の広い幅に渡って副走査方向の諸特性を向上させるために大きく役立っている。
【０２９７】
図８８は、副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示し副走査方向へも高次（４次以上）の項を含むことを示しており、このことにより、図２８のような副走査方向周辺部の副走査方向光軸部に対する相対位置が主走査方向の途中で逆転するような形状を実現することができる。
【０２９８】
以上、レンズ２３０の両面が回転対称軸を持たず、走査平面との交線の光軸座標に対する主走査方向１次微分値が２つの極値を持つことが分かる。
【０２９９】
図９０は、結像レンズ２３０に関し、光出射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率から光入射面の各主走査方向位置に対応する副走査方向の曲率を取り除き、結像レンズ２３０の材質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率) を除いた数値との積を取ることで得られた、結像レンズ２３０を薄肉レンズと見なした状態の副走査方向の連続したパワーの分布を示している。
【０３００】
図９１は、結像レンズ２３０に関し、光出射面の各主走査方向位置に対応する主走査方向の曲率半径から光入射面の各主走査方向位置に対応する主走査方向の曲率半径を取り除き、結像レンズ２３０の材質であるＰＭＭＡの屈折率ｎから１ (空気中の屈折率) を除いた数値との積を取ることで得られた、結像レンズ２３０を薄肉レンズと見なした状態における主走査方向の連続したパワーの分布を示している。
【０３０１】
図９２は、光源２０３の第１レーザ２０３ａおよび第２レーザ２０３ｂのそれぞれから出射された互いに対をなす２つのレーザビームＬ１およびＬ２のそれぞれの副走査方向の相対位置を示している。図９２に示されるように、互いに対をなす２つのレーザビームすなわちＮｉ＝２のレーザビームは、副走査方向に関し、結像レンズ２３０の光入射面すなわち第１面と像面との間、系の光軸と交差するよう、レンズの特性が規定されている。これにより、Ｎｉ＝２本のレーザビームのビーム間隔を、温度および湿度の変化に拘らず、一定に維持できる。
【０３０２】
以下、図９３ないし図９８に、結像レンズ２３０により提供されるさまざまな特性について、主走査方向像面ビーム位置を軸として、詳細に説明する。
【０３０３】
図９３は、屈折率を変化させた状態を含む像面でのレーザビームの主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量すなわちｚ軸方向の変動を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図９３に示されるように、それぞれのデフォーカス量は、最大で、±１．１ [ｍｍ] の範囲内に抑えられている。
【０３０４】
図９４は、屈折率を変化させた状態を含む像面での主走査方向の相互の間隔のずれ (間隔の変動) の程度を示している。なお、添字１，２および３は、それぞれ、屈折率ｎ＝１．４８５５，ｎ＝１．４８２１およびｎ＝１．４８８９の条件に対応される。図９４に示されるように、それぞれのビーム間隔の変動の大きさは、最大のレーザビームで、０．０００９ [ｍｍ] の範囲内に抑えられる。
【０３０５】
図９５は、主走査方向ならびに副走査方向のビーム径の変動率すなわち収光角の逆数の変動率を示している。なお、符号ＹＡＮＧは主走査方向、ＺＹＡＧは副走査方向に、それぞれ対応される。図９５に示されるように、ビーム径の変動率は、ピーク−ピークで８％程度に抑えられている。
【０３０６】
図９６は、像面でのレーザビームの主走査方向のｆθ特性の変動率を示している。図９６に示されるように、ｆθ特性は、レーザビームの種類によらず、おおむね、０．３％の範囲に抑えられている。
【０３０７】
図９７は、光偏向装置の多面鏡の各反射面の面倒れが１分以内に収められた状態におけるレーザビームの副走査方向のビーム位置の変動を示している。図９７に示されるように、ビーム位置の変動は、最大で、０．００１ [ｍｍ] に抑えられている。面倒れ補正が無い場合、この値は０．１８６になり、レンズ２３０は面倒れ補正率１／１８６であると言える。
【０３０８】
図９８は、主走査方向の像面ビーム位置に対する透過率の変動を示している。図９８に示されるように、透過率の変動は、レーザビームの種類によらず、おおむね、４％の範囲に抑えられている。
【０３０９】
以上説明したように、第１面すなわち入射面および第２面すなわち出射面の形状を主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれの位置で最適化することにより、ただ１枚の結像レンズのみにより、像面における球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などの収差特性を、所定の範囲内に収めることが可能となる。
【０３１０】
すなわち、主走査方向に広がる走査面とレンズ面の交わる線の形状をレンズ面を貫く系の光軸に対して非対称とすることにより、主走査方向の結像面が像面から大きく外れること、及び、ｆθ特性が主走査方向の光軸を挟んでずれることを防止できる。また、光軸から大きくずれるレーザビームに対しても、主走査方向および副走査方向のそれぞれに関し、フレアを低減可能となる。さらに、主走査方向のどの位置を通過されるビームの強度分布の変動量を所定の範囲以下に収めることができる。
【０３１１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の光走査装置によれば、Ｎ_ｉのビーム間距離に対し、温度および湿度の影響による屈折率、形状変化による変動の影響が低減される。また、Ｍ群のビームに対し、同様に、機能する。さらに、像面近傍でのビームウエスト位置の温度および湿度の変動による影響が抑えられることから、ビーム径の変動が低減される。
【０３１２】
またさらに、偏向手段に対して入射光を正面以外の方向からも入射可能となることから、偏向手段の回転ミラーの非対称性に起因する主走査方向のさまざまな特性を改善できる。また、有効振り角あるいは走査幅を向上できる。さらに、回転ミラーの面倒れの補正率が拡大されることにより、副走査方向のビーム間隔が均一化される。またさらに、４次以上の項により、副走査方向の球面収差およびコマ収差等も改善される。さらにまた、副走査方向のビームの位置の変動が低減される。
【０３１３】
さらにまた、各ビームごとの画像の書き込みタイミングを一致させることができる。また、温度上昇などによりタイミングの再現性が変化することが防止される。さらに、ハウジングなどが変形した場合であっても、Ｎ_ｉ個のビームの位置を正確に検出できる。
【０３１４】
従って、主走査線曲がりあるいはｆθ特性が不均一になることが防止される。また、色ずれあるいは画像濃度のむらもしくは画像のにじみなどのさまざまな不具合が除去される。
【０３１５】
さらに、中間調画像あるいはカラー画像に対して色むらを抑えることができる。またさらに、線幅の変化あるいは色ずれおよび色むらの少ない画像形成装置が提供される。
【０３１６】
これらにより、低コストでカラー画像を提供可能となる。
【０３１７】
なお、Ｍ群が１である場合には、結像レンズを１枚のみに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例であるマルチビーム光走査装置が利用される画像形成装置の概略断面図。
【図２】図１に示した画像形成装置に組み込まれる光走査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。
【図３】図２に示した光走査装置を第１の光源と光偏向装置との間の系の光軸に沿って切断した部分断面図。
【図４】図２に示した光走査装置の副走査方向部分断面であって、光偏向装置に向かう第１ないし第４のレーザビームの状態を示す概略図。
【図５】図２に示した光走査装置を光偏向装置の偏向角が０°の位置で切断した概略断面図。
【図６】図５に示した光偏向装置の偏向角が０°の位置で切断した光走査装置のミラーなどを取り除いた光路展開図。
【図７】図２に示した光走査装置の偏向前光学系の各光学部材が配置される状態を示す概略平面図。
【図８】図２に示した光走査装置のレーザ合成ミラーユニットを示す平面図および側面図
【図９】図２に示した光走査装置の水平同期検出用折り返しミラーの概略斜視図。
【図１０】図２に示した光走査装置の出射ミラーの調整機構を示す概略斜視図。
【図１１】図１に示した画像形成装置におけるレジスト補正の原理を示す概略図。
【図１２】図１１に示したレジストセンサの概略断面図。
【図１３】図１２に示したレジストセンサのレジスト検知出力を示す模式図。
【図１４】図１に示した画像形成装置の画像制御部のブロック図。
【図１５】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の形状を示す斜視図。
【図１６】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図１７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図１８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値を示すグラフ。
【図１９】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図２０】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図２１】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示す概略図。
【図２２】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。
【図２３】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の形状を示す斜視図。
【図２４】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図２５】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図２６】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値を示すグラフ。
【図２７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図２８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図２９】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示す概略図。
【図３０】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。
【図３１】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の形状を示す斜視図。
【図３２】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図３３】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図３４】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値を示すグラフ。
【図３５】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図３６】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図３７】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示す概略図。
【図３８】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。
【図３９】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の形状を示す斜視図。
【図４０】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図４１】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図４２】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における光軸方向座標の主走査方向座標に対する微分値を示すグラフ。
【図４３】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図４４】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図４５】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示す概略図。
【図４６】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分（ｙの奇数次項を含む項の値の和）を示す概略図。
【図４７】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの副走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図４８】図２に示した光走査装置の第１のｆθレンズの主走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図４９】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの副走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図５０】図２に示した光走査装置の第２のｆθレンズの主走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図５１】図２に示した光走査装置のハイブリッドシリンダレンズを通過されたあとの各レーザビームのハイブリッドシリンダレンズの光軸に対する副走査方向の相対位置を示す概略図。
【図５２】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量を示すグラフ。
【図５３】図２に示した光走査装置のシアン用第１レーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのでフォーカス量を示すグラフ。
【図５４】図２に示した光走査装置のブラック用第１レーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのでフォーカス量を示すグラフ。
【図５５】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。
【図５６】図２に示した光走査装置のシアン用第１レーザ素子からのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。
【図５７】図２に示した光走査装置のブラック用第１レーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子シアン用のそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査線曲りの程度を示すグラフ。
【図５８】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子および第２レーザ素子からのレーザビーム相互の主走査方向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばらつきの程度を示すグラフ。
【図５９】図２に示した光走査装置のシアン用第１レーザおよび第２レーザからのレーザビーム相互の主走査方向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばらつきの程度を示すグラフ。
【図６０】図２に示した光走査装置のブラック用第１レーザおよび第２レーザならびにイエロー用第１レーザおよび第２レーザのそれぞれからのレーザビーム相互の主走査方向像面ビーム位置に対するビーム間隔のばらつきの程度を示すグラフ。
【図６１】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ、シアン用第１レーザ、ブラック用第１レーザおよびイエロー用第１レーザのそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する収光角の逆数すなわちビーム径の変動率を示すグラフ。
【図６２】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対するｆθ特性の変動率を示すグラフ。
【図６３】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する面倒れ補正された副走査方向のビーム位置のばらつきの程度を示すグラフ。
【図６４】図２に示した光走査装置のマゼンタ用第１レーザ素子、シアン用第１レーザ素子、ブラック用第１レーザ素子およびイエロー用第１レーザ素子のそれぞれからのレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する透過率の変動の程度を示すグラフ。
【図６５】図１に示した画像形成装置とは異なる別の画像形成装置を示す概略断面図。
【図６６】図６５に示した画像形成装置に組み込まれる光走査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。
【図６７】図６５に示した光走査装置を光偏向装置の偏向角が０°の状態で切断した部分断面図。
【図６８】図２に示した光走査装置の光源すなわち発光ユニットの一例を示す概略図。
【図６９】図２に示した光走査装置のレーザビームの間隔を検知する状態を示す概略平面図。
【図７０】図２に示した光走査装置のレーザビームの間隔を検知する状態を示す概略断面図。
【図７１】図６５に示した画像形成装置における解像度切り替えのためにレーザビームの間隔を変更する例を示す概略図。
【図７２】図１および図６５に示した画像形成装置とはさらに異なる画像形成装置を示す概略断面図。
【図７３】図７２に示した画像形成装置に組み込まれる光走査装置の光学部材の配置を示す概略平面図。
【図７４】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の形状を示す斜視図。
【図７５】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図７６】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図７７】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向の１次微分値を示すグラフ。
【図７８】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図７９】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図８０】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示すグラフ。
【図８１】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの入射面の主走査形状に関し、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分を示す概略図。
【図８２】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の形状を示す斜視図。
【図８３】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の副走査方向曲率を示すグラフ。
【図８４】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点における副走査方向曲率の主走査方向座標に対する２次微分値を示すグラフ。
【図８５】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向の１次微分値を示すグラフ。
【図８６】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の主走査方向に広がる走査面とレンズ面で交わる部分の主走査方向曲率を示すグラフ。
【図８７】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の副走査形状に関し、系の光軸を含み主走査方向に広がる平面とレンズ面との交点を基準としたレンズ面の主走査方向の各点での副走査方向の位置を示すグラフ。
【図８８】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の副走査方向形状の副走査方向ｚ＝０での曲率を持った円弧との形状のズレを示すグラフ。
【図８９】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの出射面の主走査形状に関し、主走査方向に広がる走査面に対する非対称成分を示す概略図。
【図９０】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの副走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図９１】図７３に示した光走査装置のｆθレンズの主走査方向の全域のパワーを示すグラフ。
【図９２】図７３に示した光走査装置のハイブリッドシリンダレンズを通過されたあとのハイブリッドシリンダレンズの光軸に対する第１および第２のレーザ素子からのレーザビームの副走査方向の相対位置を示す概略図。
【図９３】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素子のレーザビームの主走査方向像面ビーム位置に対する主走査方向ならびに副走査方向のそれぞれのデフォーカス量を示すグラフ。
【図９４】図７３に示した光走査装置の第１のレーザの主走査方向像面ビーム位置に対する第２のレーザのビーム間隔のばらつきの程度を示すグラフ。
【図９５】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素子の主走査方向像面ビーム位置に対する収光角の逆数すなわちビーム径の変動率を示すグラフ。
【図９６】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素子の主走査方向像面ビーム位置に対するｆθ特性の変動率を示すグラフ。
【図９７】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素子の主走査方向像面ビーム位置に対する面倒れ補正された副走査方向のビーム位置のばらつきすなわち偏差の程度を示すグラフ。
【図９８】図７３に示した光走査装置の第１のレーザ素子の主走査方向像面ビーム位置に対する透過率の変動の程度を示すグラフ。
【符号の説明】
１…マルチビーム光走査装置、 １ａ…中間ベース、
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ…光源 (第１の光学手段) 、
３Ｙａ…イエロー第１レーザ、 ３Ｙｂ…イエロー第２レーザ、
３Ｍａ…マゼンタ第１レーザ、 ３Ｍｂ…マゼンタ第２レーザ、
３Ｃａ…シアン第１レーザ、 ３Ｃｂ…シアン第２レーザ、
３Ｂａ…黒第１レーザ、 ３Ｂｂ…黒第２レーザ、
５ …光偏向装置、 ５ａ…多面鏡本体、
７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂ…偏向前光学系 (第１の光学手段) 、
９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ…有限焦点レンズ (第１の光学手段) 、
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃおよび１１Ｂ…ハイブリッドシリンダレンズ、
１３…レーザ合成ミラーユニット、 １３Ｍ…マゼンタ反射面、
１３Ｙ…シアン反射面、 １３Ｂ…黒反射面、
１３α…ベース、 １５…保持部材、
１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃおよび１７Ｂ…プラスチックシリンダレンズ、
１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃおよび１９Ｂ…ガラスシリンダレンズ、
２３…水平同期検出器、 ２５…水平同期用折り返しミラー
３０…偏向後光学系 (第２の光学手段) 、
３０ａ…第１の結像レンズ、 ３０ｂ…第２の結像レンズ、
３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂ…第１の折り返しミラー、
３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃ…第２の折り返しミラー、
３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ…第３の折り返しミラー、
３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂ…防塵ガラス、
４１Ｙ，４１Ｍおよび４１Ｃ…固定部、
４３Ｙ，４３Ｍおよび４３Ｃ…ミラー押さえ板ばね、
４５Ｙ，４５Ｍおよび４５Ｃ…突起、
４７Ｙ，４７Ｍおよび４７Ｃ…止めねじ、
５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃおよび５０Ｂ…画像形成部、
５２…搬送ベルト、 ５４…ベルト駆動ローラ、
５６…テンションローラ、
５８Ｙ，５８Ｍ，５８Ｃおよび５８Ｂ…感光体ドラム、
６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃおよび６０Ｂ…帯電装置、
６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃおよび６２Ｂ…現像装置、
６４Ｙ，６４Ｍ，６４Ｃおよび６４Ｂ…転写装置、
６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃおよび６６Ｂ…クリーナ、
６８Ｙ，６８Ｍ，６８Ｃおよび６８Ｂ…除電装置、
７０…用紙カセット、 ７２…送り出しローラ、
７４…レジストローラ、 ７６…吸着ローラ、
７８…レジストセンサ、 ８０…レジストセンサ、
８２…搬送ベルトクリーナ、 ８４…定着装置、
１００…画像形成装置、 １０１…主制御装置、
１０２…ＲＡＭ、 １０３…不揮発性メモリ、
１１０…画像制御部、 １１１…画像制御ＣＰＵ、
１１２…バスライン、 １１３…タイミング制御部、
１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃおよび１１４…画像メモリ、
１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃおよび１１５…データ制御部、
１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃおよび１１６…レーザ駆動部、
１１７Ｙ，１１７Ｍ，１１７Ｃおよび１１７…レジスト補正演算装置、
１１８Ｙ，１１８Ｍ，１１８Ｃおよび１１８…タイミング設定装置、
１１９Ｙ，１１９Ｍ，１１９Ｃおよび１１９…発振周波数可変回路、
１２１…水平同期信号発生回路、 Ｐ…用紙。

Claims (4)

1. ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ_ｉは１以上の整数で、Ｎ _ｉ のうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
   回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ_ｉ本の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
   前記偏向手段により偏向された前記光源からのΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
   前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
2. ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ _ｉ は１以上の整数で、Ｎ_ｉのうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
   回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ_ｉ の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
   前記ΣＮ_ｉ本の光全てに作用する単一の連続面で、入射面および出射面が形成されているレンズを含み、前記偏向手段により偏向された前記ΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
   前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
3. ΣＮ_ｉ（Ｎ_１＋Ｎ_２＋・・・＋Ｎ_Ｍ）本で、Ｍは２以上の整数、Ｎ _ｉ は１以上の整数で、Ｎ _ｉ のうちの少なくとも１つは２以上である光源と、
   前記ΣＮ_ｉ個のそれぞれの光源から出射された光を合成するΣ（Ｎ_ｉ−１）個の合成手段と、
   前記合成手段からのΣＮ_ｉ本の出射光を主走査方向と直交する副走査方向に収束させるための副走査方向に正のパワーが与えられたＭ組の光学部材と、
   回転可能に形成された反射面を有し、前記光源からのΣＮ _ｉ 本の光を所定の方向に偏向するただ１つの偏向手段を含む第１の光学手段と、
   前記ΣＮ_ｉ本の光全てに作用する単一の連続面で、入射面および出射面が形成されているレンズを含み、前記偏向手段により偏向された前記ΣＮ_ｉ本の光を所定像面に等速で走査するように結像する第２の光学手段と、
   前記第２の光学手段と前記所定像面の間に配置され、Ｍ群の光を分離し、異なる場所に導く分離手段と、
   を有することを特徴とする光走査装置。
4. 前記分離手段は、Ｍ−１個のミラーであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置。

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