(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光を、その回転軸方向に異なる所定の位置で反射して所定の方向に走査するただ１つの光走査手段と、
このただ１つの光走査手段により走査された光が入射される所定の１枚のレンズの入射面およびこの入射面に入射された光が出射される出射面のそれぞれがトーリック面を有し、上記入射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面と上記出射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面とが直交するとともに、それぞれの面のトーリック回転対称軸が相互に直交されている両面トーリックレンズを含み、上記ただ１つの光走査手段により走査された光を所定の結像位置に結像させる結像光学手段と、
を、有する光走査装置。
【請求項２】
複数の光を所定の方向に走査する光走査手段と、
この光走査手段に近い側から順に配置され、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第１の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第２の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面がトーリック面でその回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面のが回転対称面に規定された片面トーリックレンズとを含み、上記光走査手段により走査されたそれぞれの光に所定の結像特性を与える結像光学手段と、
を、有する光走査装置。
【請求項３】
複数の光を所定の方向に走査する光走査手段と、
この光走査手段に近い側から順に配置され、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第１の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記主走査方向に規定された第２の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面がトーリック面でその回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面の回転対称面に規定された片面トーリックレンズとを含み、上記光走査手段により走査されたそれぞれの光に所定の結像特性を与える結像光学手段と、
を、有する光走査装置。
【請求項４】
複数の光源と、
この複数の光源からの複数の光を１束の光線とみなすことのできる光線群にまとめる第１の光学手段と、
この第１の光学手段によりまとめられた上記光線群を所定の方向に走査する走査手段と、
この走査手段に近い側から順に配列された第１ないし第３のレンズであって、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記走査手段により走査される主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記主走査方向と直交する副走査方向に、それぞれ規定された第１レンズと、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記副走査方向に、それぞれ規定された第２レンズと、入射面の形状がトーリックに、かつ、出射面の形状が回転対称面に形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記主走査方向に規定された第３レンズとを含み、上記第１の光学手段によりまとめられた光線群をもとの数の光に分離するとともに、それぞれの光を所定の位置に概ね直線状に結像させる第２の光学手段と、
この第２の光学手段の少なくとも一部を通過された上記光線群を概ね１点に案内する第３の光学手段と、
を、有する光走査装置。
【請求項５】
複数の光源と、
この複数の光源からの複数の光を１束の光線とみなすことのできる光線群にまとめる第１の光学手段と、
この第１の光学手段によりまとめられた上記光線群を所定の方向に走査する走査手段と、
この走査手段に近い側から順に配列された第１ないし第３のレンズであって、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記走査手段により走査される主走査方向と直交する主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記副走査方向に、それぞれ規定された第１レンズと、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記主走査方向に、それぞれ規定された第２レンズと、入射面の形状がトーリックに、かつ、出射面の形状が回転対称面に形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記主走査方向に規定された第３レンズとを含み、上記第１の光学手段によりまとめられた光線群をもとの数の光に分離するとともに、それぞれの光を所定の位置に概ね直線状に結像させる第２の光学手段と、
この第２の光学手段の少なくとも一部を通過された上記光線群を概ね１点に案内する第３の光学手段と、
を、有する光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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、複数のレーザ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】
従来のマルチビーム光走査装置は、特開平５−８３４８５号公報に見られるように、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素子、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枚使用する例がある。従って、４レーザビームの場合にはレーザ素子、シリンダレンズおよびガラスｆθレンズ群が４セット、及び、ポリゴンミラーが２枚が利用される。なお、ｆθレンズ群の一部のレンズを共通して利用する例も広く知られている。
【０００５】
特開昭６２−２３２３４４号公報には、ｆθレンズの少なくとも一部のレンズ面がトーリック面に形成されたレンズを共通して利用する例が示されている。この特開昭６２−２３２３４４号には、ｆθレンズのいくつかをプラスチックで形成することで各レンズ面の設計自由度を向上させ、結像位置における収差特性を改善する提案がある。なお、この公報には、各レンズを共通で利用して、それぞれのレンズに全てのレーザビームを通過させる方法も示されている。
特開平５−３４６１２号公報には、ハーフミラーを利用して複数の光源からのレーザビームを一つのポリゴンミラーに入射させる方法が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−８３４８５号公報に見られるマルチビーム光走査装置が利用される場合、複数の光走査装置が利用される場合に比較して、光走査装置に占有される空間の大きさは低減されるものの、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固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。
【０００７】
一方、第１のｆθレンズを各レーザビームに共通に利用する例では、各レーザビームごとに配置された第２のｆθレンズが示されているが、第２のｆθレンズの形状誤差または固体誤差あるいは取り付け誤差などにより、上記特開平５−８３４８５号公報に見られる例と同様の不都合が生じる。
【０００８】
また、特開昭６２−２３２３４４号公報に見られる例では、形状が最適化されていないトーリック面が配置されているのみであるから、複数のレーザビームのいずれかのレーザビームに主走査線曲りが発生する問題がある。なお、上記特開昭６２−２３２３４４号公報に関連して、走査装置に向かうレーザビームの一部を光軸方向へ制御する例が提案されているが、すべての結像領域で十分に収差特性を補正することは困難である。
【０００９】
さらに、上記特開昭６２−２３２３４４号公報に見られる例では、プラスチックにより形成されたレンズの屈折率の温度の変化による変化量が比較的大きいことから、広範囲に亘る環境条件  （特に、温度条件）  の下では、像面湾曲、主走査線曲りあるいはｆθ特性などの特性が大きく変動する問題がある。この例では、しかしながら、特に副走査方向の全域における色消し、像面湾曲、像面歪曲および横倍率などの諸条件を満足しなければならないため、レンズの枚数が増加される問題がある。同時に、各レーザビームの主走査線の平行度を確保するために、ハウジングの精度を非常に高くしなければならずコストアップとなる。
【００１０】
一方、特開平５−３４６１２号公報に示されている例では、最も多くのハーフミラーを通過されるレーザビームの光強度  （光量）  が十分に確保されなければならず、光源が大型されることになる。なお、この種の光走査装置では、１つの走査装置により走査されたレーザビームを分離するための走査装置の後段の光学系が大型化されやすい問題がある。
【００１１】
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およびその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。
【００１２】
【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、複数の光を、その回転軸方向に異なる所定の位置で反射して所定の方向に走査するただ１つの光走査手段と、このただ１つの光走査手段により走査された光が入射される所定の１枚のレンズの入射面およびこの入射面に入射された光が出射される出射面のそれぞれがトーリック面を有し、上記入射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面と上記出射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面とが直交するとともに、それぞれの面のトーリック回転対称軸が相互に直交されている両面トーリックレンズを含み、上記ただ１つの光走査手段により走査された光を所定の結像位置に結像させる結像光学手段と、
を、有する光走査装置を提供するものである。
【００１３】
また、この発明によれば、複数の光を所定の方向に走査する光走査手段と、この光走査手段に近い側から順に配置され、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第１の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第２の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面がトーリック面でその回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面のが回転対称面に規定された片面トーリックレンズとを含み、上記光走査手段により走査されたそれぞれの光に所定の結像特性を与える結像光学手段とを有する光走査装置が提供される。
【００１４】
さらに、この発明によれば、複数の光を所定の方向に走査する光走査手段と、この光走査手段に近い側から順に配置され、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記副走査方向に規定された第１の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面の回転対称軸が上記主走査方向に規定されかつ入射された光が出射される出射面の回転対称軸が上記主走査方向に規定された第２の両面トーリックレンズと、上記光走査手段により走査された光が入射する面がトーリック面でその回転対称軸が上記主走査方向にかつ入射された光が出射される出射面の回転対称面に規定された片面トーリックレンズとを含み、上記光走査手段により走査されたそれぞれの光に所定の結像特性を与える結像光学手段とを有する光走査装置が提供される。
またさらに、この発明によれば、複数の光源と、この複数の光源からの複数の光を１束の光線とみなすことのできる光線群にまとめる第１の光学手段と、この第１の光学手段によりまとめられた上記光線群を所定の方向に走査する走査手段と、この走査手段に近い側から順に配列された第１ないし第３のレンズであって入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記走査手段により走査される主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記主走査方向と直交する副走査方向に、それぞれ規定された第１レンズと、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記副走査方向に、それぞれ規定された第２レンズと、入射面の形状がトーリックに、かつ、出射面の形状が回転対称面に形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記主走査方向に規定された第３レンズとを含み、上記第１の光学手段によりまとめられた光線群をもとの数の光に分離するとともに、それぞれの光を所定の位置に概ね直線状に結像させる第２の光学手段と、この第２の光学手段の少なくとも一部を通過された上記光線群を概ね１点に案内する第３の光学手段とを有する光走査装置が提供される。
【００１５】
さらにまた、この発明によれば、複数の光源と、この複数の光源からの複数の光を１束の光線とみなすことのできる光線群にまとめる第１の光学手段と、この第１の光学手段によりまとめられた上記光線群を所定の方向に走査する走査手段と、この走査手段に近い側から順に配列された第１ないし第３のレンズであって入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記走査手段により走査される主走査方向と直交する主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記副走査方向に、それぞれ規定された第１レンズと、入射面および出射面の形状がそれぞれトーリックに形成され、入射面の回転対称軸が上記主走査方向に、かつ、出射面の回転対称軸が上記主走査方向に、それぞれ規定された第２レンズと、入射面の形状がトーリックに、かつ、出射面の形状が回転対称面に形成され、入射面の回転対称軸が上記光線群が上記主走査方向に規定された第３レンズとを含み、上記第１の光学手段によりまとめられた光線群をもとの数の光に分離するとともに、それぞれの光を所定の位置に概ね直線状に結像させる第２の光学手段と、この第２の光学手段の少なくとも一部を通過された上記光線群を概ね１点に案内する第３の光学手段とを有する光走査装置が提供される。
【００１６】
【作用】
この発明の光走査装置は、光走査手段により走査された光が入射される入射面およびこの入射面に入射された光が出射される出射面のそれぞれがトーリック面を有し、それぞれの面のトーリック回転対称軸が、上記入射面から上記出射面に向かう光軸を含む面と直交するとともに、さらに、相互に直交されている両面トーリックレンズを含むことから、所定の位置に結像される光の理論上の結像位置との偏差を低減できる。
【００１７】
また、この発明の光走査装置によれば、第１のレンズの入射面の回転対称軸と出射面の回転対称軸は、相互に直交するよう、規定される。
これにより、副走査方向の全域における色消し、像面湾曲、像面歪曲および横倍率などの結像特性が改善される。
【００１８】
【実施例】
以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。
図１および図２には、この発明の実施例であるマルチビーム光走査装置の概略平面図および概略断面図が示されている。なお、カラーレーザビームプリンタ装置では、通常、イエロー＝Ｙ、マゼンタ＝Ｍ、シアン＝Ｃおよびブラック＝Ｂ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。
【００１９】
図１および図２によれば、マルチビーム光走査装置１は、色成分ごとの画像データに対応するレーザビーム  （光ビーム）  ＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを発生する第１ないし第４の半導体レーザ  （すなわち光源、以下、レーザ素子と示す）  ３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂ、及び、それぞれのレーザ素子３  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  から出射されたレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  を、像面  （所定の位置に配置された結像対象物、たとえば、感光体ドラム表面）  Ｓに向かって所定の線速度で走査  （偏向）  する  （ただ１つの）  光偏向装置  （走査手段）  ５などにより構成される。
【００２０】
それぞれのレーザ素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂは、光偏向装置５に対し、所定の角度で、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂの順に配置されている。なお、レーザ素子３ＢすなわちＢ  （ブラック）  画像に対応されるレーザ素子は、光偏向装置５の反射面に向かうレーザビームＬＢが、光偏向装置５に、直接  （反射されることなく）  入射可能に配置される。
【００２１】
それぞれのレーザ素子３  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  と光偏向装置５との間には、レーザ素子３  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  からのレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の断面ビームスポット形状を所定の形状に整える光源側光学系すなわち偏向前光学系７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂが配置されている。
【００２２】
光偏向装置５は、たとえば、８面の平面反射鏡  （面）  ５αないし５εおよび５κないし５μ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、一定の速度で所定の方向に回転させるモータ５ｍにより構成される。なお、多面鏡本体５ａは、たとえば、アルミニウム合金により形成される。また、多面鏡５ａの各反射面５αないし５εおよび５κないし５μは、多面鏡本体５ａが回転される方向を含む面と直交する面に沿って切り出されたのち、各切断面に、たとえば、Ｓｉ  Ｏ２  などの表面反射層が蒸着されることで提供される。
【００２３】
偏向前光学系７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、それぞれのレーザ素子３  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  からのレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に対して、光偏向装置５によってレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  が偏向される方向  （すなわち第１の方向、以下、主走査方向と示す）  および第１の方向と直交する第２の方向  （以下、副走査方向と示す）  の双方に関して所定の収束性を与える有限焦点レンズ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ、それぞれの有限焦点レンズ９  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  を通過されたレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に、副走査方向に関してのみさらに収束性を与えるハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃおよび１１Ｂ、及び、それぞれのハイブリッドシリンダレンズ１１  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  を通過された４本のレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  を光偏向装置５の各偏向面  （反射面）  ５αないし５εおよび５κないし５μに向かって折り曲げる  （ただ１つの）  偏向前折り返しミラーブロック  （多段反射手段）  １３などを有している。なお、レーザ素子３  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  、有限焦点レンズ９  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  、ハイブリッドシリンダレンズ１１  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  、及び、ミラーブロック  （折り返しミラー）  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上に、一体的に配置されている。
【００２４】
有限焦点レンズ９  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  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ＵＶ硬化プラスチックで非球面を貼り合わせたものにより形成される。また、それぞれのレンズは、保持部材１５と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒  （レンズ保持リング）  を介して保持部材１５上に固定される。
【００２５】
ハイブリッドシリンダレンズ１１  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、それぞれ、プラスチックシリンダレンズ１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃおよび１７Ｂとガラスシリンダレンズ１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃおよび１９Ｂとを含んでいる  （図３および図５に詳細に示されている）  。
【００２６】
それぞれのプラスチックシリンダレンズ１７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  とガラスシリンダレンズ１９  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  とは、副走査方向に関し、実質的に同一の曲率が与えられている。また、各プラスチックシリンダレンズ１７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、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，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、たとえば、ＳＦＳ１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および１９は、保持部材１５と実質的に熱膨張率の等しい材質によって形成された図示しない鏡筒  （レンズ保持リング）  を介して保持部材１５上に固定される。なお、有限焦点レンズ９  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  とハイブリッドシリンダレンズ１１  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、同一の鏡筒により保持されてもよい。
【００２７】
ミラーブロック１３は、熱膨脹率が小さい材質、たとえば、アルミニウム合金などにより形成されたブロック本体１３ａと、ブロック本体１３ａの所定の面に形成され、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た複数の反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃにより構成される  （後述、図４参照）  。
【００２８】
光偏向装置５と像面Ｓとの間には、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μにより偏向されたレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  を像面Ｓの所定の位置に、おおむね直線状に結像させるための像面側光学系すなわち偏向後光学系２１、偏向後光学系２１を通過されたそれぞれのレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の一部を検知するための  （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を通過された４本のレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の一部を水平同期検出器２３に向かって反射させる  （ただ１つの）  水平同期用折り返しミラー２５などが配置されている。
【００２９】
偏向後光学系２１は、広い偏向幅  （すなわち光偏向装置５により像面に偏向されたレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の像面Ｓでの主走査方向の長さ）  全域で、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μにより偏向された４本のレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に、所定の収差特性を与えるとともに、それぞれのレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の結像面の変動を一定の範囲内に抑えるための第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１を有している。
【００３０】
偏向後光学系２１の第３の結像レンズ  （最も像面に近いレンズ）  ３１と像面Ｓとの間には、レンズ３１を通過された４本のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを像面Ｓに向かって折り曲げる第１の折り返しミラー３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃおよび３３Ｂ、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の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃが配置されている。なお、図２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Ｓに案内される。すなわち、第２の折り返しミラー３５Ｙ，３５Ｍおよび３５Ｃならびに第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃは、それぞれ、４レーザビームに対して３枚配置される。
【００３１】
第１、第２および第３の結像レンズ２７，２９および３１、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３５  （Ｙ，ＭおよびＣ）  は、光偏向装置１の中間ベース１ａに一体成型などにより形成されている図示しない複数の固定部材に、それぞれ、接着などにより固定される。また、第３の折り返しミラー３７  （Ｙ，ＭおよびＣ）  は、それぞれ、中間ベース１ａに一体成型により形成されている固定用リブと傾き調整機構により、副走査方向に関連した少なくとも１方向に関して移動可能に配置される  （図９参照）  。
【００３２】
第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ、及び、第１の折り返しミラー３３Ｂと像面Ｓ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本のレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  が光偏向装置１から出射される位置には、さらに、光偏向装置１内部を防塵するための防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂが配置されている。
【００３３】
図２を参照すれば、各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ、及び、第１の折り返しミラー３３Ｂによって、おおむね、等間隔で、光偏向装置１の外部へ出射される。すなわち、レーザビームＬＢ  （黒）  は、第１の折り返しミラー３３Ｂ  （１枚のみ）  を含む光路により光偏向装置１から出射される。また、各レーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、それぞれ、第３の折り返しミラー３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃ  （それぞれ３枚）  を含む光路により光偏向装置１から出射される。なお、それぞれの光路中のミラーの枚数は、１枚および３枚であるから、奇数に統一されている。このことは、レンズの傾きなどによる像面に到達される各レーザビームＬ  （Ｙ，ＭおよびＣ）  の主走査線の曲りの方向に、同一の位相  （方向性）  を提供できる。
【００３４】
次に、偏向前光学系について、詳細に説明する。
図３は、偏向前光学系７の折り返しミラーなどを省略した部分断面図である。また、表１には、偏向前光学系７の各レンズのレンズデータが示されている。なお、図３では、１つのレーザビームＬＹ  （Ｙ＝イエロー画像に対応）  に対する光学部品のみが代表して示されている。また、残りのレーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢに対しては、偏向前光学系７の最後の光学部品を通過されたあとのレーザビームＬ  （Ｍ，ＣおよびＢ）  の最外殻と光学系の光軸のみを示している。なお、偏向前光学系７Ｙおよび７Ｂ、７Ｍおよび７Ｃは、それぞれ、同一の有限レンズ９と同一のハイブリッドシリンダレンズ１１を含み、各レーザ素子３から多面鏡までの距離が等しく、かつ、光軸Ｏを挟んで対称に形成される。
【００３５】
ここで、有限焦点レンズ９Ｙとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙとの間の距離、ならびに、有限焦点レンズ９Ｂとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂとの間の距離は、それぞれ、同一に形成される。また、有限焦点レンズ９Ｍとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍとの間の距離、ならびに、有限焦点レンズ９Ｃとハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃとの間の距離は、それぞれ、同一に形成される。この場合、レンズ９Ｙとレンズ１１Ｙとの間の距離は、レンズ９Ｍとレンズ１１Ｍとの間の距離に比較して、僅かに長く規定される。
【００３６】
一方、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙと光偏向装置５の反射面との間の距離、ならびに、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｂと光偏向装置５の反射面との間の距離は、それぞれ、同一に形成される。また、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｍと光偏向装置５の反射面との間の距離、ならびに、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｃと光偏向装置５の反射面との間の距離は、それぞれ、同一に形成される。この場合、レンズ１１Ｙと光偏向装置５との間の距離は、レンズ１１Ｍと光偏向装置５との間の距離に比較して、僅かに長く規定される。なお、発光点３と有限焦点レンズ９との間の距離は、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢともに等しく形成される。  （以下、表１に、偏向前光学系のレンズデータを、また、表２に、比較例として従来から利用されている光学系のレンズデータを、同様の方法で示す。）
【００３７】
【表１】
0003630732.tif 000002
【００３８】
【表２】
0003630732.tif 000003
【００３９】
図３によれば、レーザ素子３Ｙから出射されたレーザビームＬＹは、有限焦点レンズ９Ｙにより、おおむね、像面Ｓに集光するレーザビームに変換される。レンズ９Ｙを通過されたレーザビームＬＹは、副走査方向のみにパワーを持つハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙにより、副走査方向では、おおむね、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μ上に集光される。
【００４０】
ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ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１７Ｙとガラスのシリンダレンズ１９Ｙとによって形成されている。ＰＭＭＡのシリンダレンズ１７Ｙは、空気と接する面がほぼ平面に形成される。それぞれのシリンダレンズ１７Ｙとシリンダレンズ１９Ｙとは、シリンダレンズ１７Ｙの出射面とシリンダレンズ１９Ｙの入射面で接着され、あるいは、シリンダレンズ１９Ｙの入射面にシリンダレンズ１７Ｙが一体に成型されることで、提供される。また、シリンダレンズ１９Ｙとシリンダレンズ１７Ｙとは、図示しない位置決め部材に所定の方向から押圧されてもよい。なお、シリンダレンズ１７Ｙの材質、ＰＭＭＡは、偏向後光学系２１に利用される第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１と実質的に光学特性が等しい材質によって形成される。
【００４１】
次に、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙの光学特性を詳細に説明する。
偏向後光学系２１すなわち第１ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１は、プラスチック、たとえば、ＰＭＭＡにより形成されることから、  （光偏向装置の）  周辺温度が、たとえば、０°Ｃから５０°Ｃの間で変化することにより、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ないし第３の結像レンズ２７，２９および３１を通過されたレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  が実際に集光される結像面すなわち副走査方向結像位置は、±１２ｍｍ程度変動してしまう。ここで、偏向後光学系２１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偏向前光学系７に組み込むことによって、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±０．５ｍｍ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２１がＰＭＭＡで形成された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２１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。
【００４２】
なお、図３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、副走査方向で、光偏向装置１の光軸  （系の光軸）  に対して対称に入射されている。すなわち、レーザビームＬＹおよびＬＢは、光軸Ｏを挟んで対称に、多面鏡５ａに入射される。また、レーザビームＬＭおよびＬＣは、同様に、光軸Ｏを挟んで対称に、かつ、レーザビームＬＹおよびＬＢよりも光軸Ｏ側を、多面鏡５ａに案内される。このことは、それぞれのレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に関し、偏向後光学系２１を、副走査方向の２箇所で最適化できることを示している。従って、各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の像面湾曲および非点収差などの特性をより向上させたり、偏向後光学系２１のレンズ枚数を低減できる。
【００４３】
図４によれば、ミラーブロック１３は、第１ないし第４のレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、１つの束のレーザビームＬｏとして光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに案内するために利用される。詳細には、ミラーブロック１３は、入射させるためにレーザ素子３Ｙから出射されたレーザビームＬＹを折り返して光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに案内する第１の反射面１３Ｙ、レーザ素子３ＭからのレーザビームＬＭおよびレーザ素子３ＣからのレーザビームＬＣを、それぞれ、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに向かって折り返す第２および第３の反射面１３Ｍおよび１３Ｃ、及び、レーザ素子３ＢからのレーザビームＬＢをそのまま光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに案内する通過領域１３Ｂを有している。
【００４４】
それぞれの反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃは、ブロック本体１３ａの各反射面に対応する位置が所定の角度に切り出されたのち、切削面に、たとえば、アルミニウムなどの反射率の高い材質がが塗布または蒸着されることにより提供される。なお、ブロック本体１３ａの各反射面に対応する位置は、切削後、研磨により鏡面加工されてもよい。
【００４５】
図４に示したミラーブロックによれば、各反射面１３Ｙ，１３Ｍおよび１３Ｃは、１つのブロック本体１３ａから切り出されることから、各ミラーごとの相対的な傾き誤差が低減される。また、ブロック本体１３ａを、たとえば、ダイカストにより製造することで、精度の高いミラーブロックが提供できる。
【００４６】
なお、レーザ素子３ＢからのレーザビームＬＢは、すでに説明したように、ミラーブロック１３と交わることなく、ブロック本体１３ａ上の通過領域１３Ｂを通過されて、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μに直接案内される。
【００４７】
ここで、ミラーブロック１３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Ｌ  （Ｙ，ＭおよびＣ）  ならびに光偏向装置５に直接案内されるレーザビームＬＢの強度  （光量）  について考察する。
【００４８】
従来技術の項ですでに説明したように、特開平５−３４６１２号公報には、２以上のレーザビームを１つの束のレーザビームとして光偏向装置の反射面に入射させる方法として、ハーフミーラにより、レーザビームを、順に、重ねる方法が示されている。しかしながら、複数のハーフミラーが利用されることで、１回の反射および透過  （ハーフミラーを１回通過するごとに）  に対し、各レーザから出射されたレーザビームの光量の５０％は無駄となってしまうことは公知である。この場合、ハーフミラーの透過率と反射率を、それぞれ、各レーザビームごとに最適化したとしても、すべてのハーフミラーを通過されるいづれか１つのレーザビームの強度  （光量）  は、レーザ素子から出力された光量の約２５％まで低減されてしまう。また、光路中にハーフミラーが光路に傾いて存在すること、及び、各レーザビームが通過するハーフミラーの枚数が異なること、などに起因して、像面湾曲あるいは非点収差など代表される光学特性に、各レーザビームごとに差が生じることが知られている。各レーザビームごとに像面湾曲および非点収差などの特性が異なることは、全てのレーザビームを、同一の有限焦点レンズおよびシリンダレンズのみにより像面に結像させることを困難にする。
【００４９】
これに対して、図４に示されているミラーブロック１３によれば、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣは、光偏向装置５の多面鏡５ａに入射する前段であって、各レーザビームＬＹ，ＬＭおよびＬＣが副走査方向に分離している領域  （図３に網かけで示されている）  で、通常のミラーによって折り返される。従って、多面鏡５ａにより像面Ｓに向かって供給  （反射）  される各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の光量は、出射光量のおおむね９０％以上に維持できる。このことは、各レーザの出力を低減できるばかりでなく、像面Ｓに到達される光の収差を均一に補正できるため、レーザビームを小さく絞り、高精細化への対応を可能とする。なお、Ｂ  （ブラック）  に対応するレーザ素子３Ｂは、ミラーブロック１３の通過領域１３Ｂを通過されて多面鏡５ａ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、反射面で反射されることによる多面鏡５ａへの入射角の誤差が除去される。
【００５０】
次に、図５ないし図７を参照して、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射された１束のレーザビームＬｏと偏向後光学系２１との関係について説明する。
なお、表３には、偏向後光学系２１の各レンズすなわち第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１のレンズデータが示されている。
【００５１】
【表３】
0003630732.tif 000004
【００５２】
なお、副走査の曲率が“−”の面は、これを光軸に関して回転した形状がレンズ形状、曲率が示されている面は、その局所座標のｚ軸方向に１／トーリック回転対象軸の欄に示された方向の曲率分だけ離れた平面内の、トーリック回転対象軸の欄に示された方向に平行な軸を中心として回転した形状を示している。  （以下、表４に、比較例として従来から利用されている光学系のレンズデータの一例を、同様の方法で示す。）
【００５３】
【表４】
0003630732.tif 000005
【００５４】
表３および表４におけるエラー関数  （後述、表９参照）  は、像面Ｓに導かれる各レーザビームＬの計算上  （コンピュータシミュレート）  の結像特性と、理想的な結像特性の偏差を求めた数値であって、数値が小さいほど、理想に近い結像特性が得られることを示している。なお、表３ならびに表４に示されている偏向後光学系は、第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１のどの面についても、非球面係数を「０」とした光学系であって、特に、表４に示した光学系は、トーリック面の入射面と出射面の回転対称軸が全て同じ方向のものを示している。
【００５５】
表３および表４から明らかなように、表１に示した偏向前光学系と表３に示した偏向後光学系とを組み合わせることで、エラー関数  （表９参照）  の小さい、理想条件に比較的近い光学特性を有する光走査装置が提供される。
【００５６】
図５は、図１および図２で説明した光走査装置を光軸Ｏに沿って切断した光路展開図である。なお、図５では、１つのレーザビームＬＹ  （Ｙ＝イエロー画像に対応）  に対する光学部品のみが代表して示され、残りのレーザビームＬＭ，ＬＣおよびＬＢに対しては、各レーザビームＬ  （Ｍ，ＣおよびＢ）  の最外殻とそれぞれの光軸のみを示している。また、第１ないし第３の折り返しミラー３３Ｂ，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３７Ｙ，３７Ｍおよび３７Ｃは、省略されている。図６は、図５に示されている光路中の第１ないし第３の結像レンズのトーリック面の回転軸を示す概略斜視図である。なお、図６によれば、各レンズを通過されるレーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、省略されている。図７は、図５に示されている光路展開図を、光偏向装置５の各反射面において副走査方向に直交する方向から見た光路展開図である。
【００５７】
図５ないし図７によれば、偏向後光学系２１は、第１ないし第３のプラスチックトーリックレンズ２７，２９および３１、及び、各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  のそれぞれに対応して配置される防塵ガラス３９Ｙ，３９Ｍ，３９Ｃおよび３９Ｂを含んでいる。
【００５８】
第１ないし第３のプラスチックトーリックレンズ２７，２９および３１は、偏向前光学系７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に関して既に説明したように、それぞれ、ハイブリッドシリンダレンズ１１  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  に利用されているプラスチックシリンダレンズ１７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  と実質的に等しい材質、たとえば、ＰＭＭＡ  （ポリメチルメタクリル）  などにより形成される。なお、光偏向装置５の前段で１束のレーザビームＬｏに束ねられた各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、おおむね、同一の束の状態で、第１ないし第３のプラスチックトーリックレンズ２７，２９および３１を通過される。
【００５９】
第１のプラスチックトーリックレンズ２７は、入射面  （光偏向装置５側）  ２７ｉｎおよび出射面  （像面Ｓ側）  ２７ｒａの双方ともにトーリック面に形成されたトーリックレンズである。レンズ２７の各面のトーリック回転対称軸は、入射面２７ｉｎに関し主走査方向  （図６、Ｒ２７ｉｎ）  に、また、出射面２７ｒａに関し副走査方向  （図６、Ｒ２７ｒａ）  に、すなわち、入射面２７ｉｎのトーリック回転対称軸と出射面２７ｒａのトーリック回転対称面とが互いに直交するように延出されている。なお、入射面２７ｉｎおよび出射面２７ｒａによる副走査方向の合成パワーは、負に規定される。
【００６０】
第２のプラスチックトーリックレンズ２９は、入射面  （光偏向装置５側）  ２９ｉｎおよび出射面  （像面Ｓ側）  ２９ｒａの双方ともにトーリック面に形成されたトーリックレンズである。レンズ２９の各面のトーリック回転対称軸は、入射面２９ｉｎに関し主走査方向  （図６、Ｒ２９ｉｎ）  に、また、出射面２９ｒａに関し副走査方向  （図６、Ｒ２９ｒａ）  に、すなわち、入射面２９ｉｎのトーリック回転対称軸と出射面２７ｒａのトーリック回転対称面とが互いに直交するように延出されている。なお、入射面２９ｉｎおよび出射面２９ｒａによる副走査方向の合成パワーは、正に規定される。
【００６１】
第３のプラスチックトーリックレンズ  （最終レンズ）  ３１は、入射面  （光偏向装置５側）  ３１ｉｎがトーリック面、及び、出射面  （像面Ｓ側）  ３１ｒａが回転対称非球面に形成された片面トーリックレンズである。レンズ３１の入射面３１ｉｎのトーリック回転対称軸は、主走査方向  （図６、Ｒ３１ｉｎ）  に延出されている。なお、出射面３１ｒａは、光軸Ｏを中心として回転されることはいうまでもない。また、入射面３１ｉｎおよび出射面３１ｒａによる副走査方向の合成パワーは、正に規定される。
【００６２】
次に、第１ないし第３のプラスチックレンズのトーリック軸と、結像面の変動および収差特性について考察する。
従来から利用されている光走査装置では、全てのトーリックレンズのトーリック軸は、主走査方向に沿って規定される。この場合、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は、副走査方向に関し、独立に設定できないことは、すでに説明した通りである。
【００６３】
これに対して、第１のプラスチックレンズ２７および第２のプラスチックレンズのトーリック回転対称軸をそれぞれ独立に規定することで、副走査方向の球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などを、第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１により独立に最適化することができる。なお、第３のトーリックレンズ３１の出射面  （回転非球面）  ３１ｒａは、副走査方向の特性への影響を抑えるとともに、主走査方向のさまざまな特性の微妙な調整のために利用される。また、第１のプラスチックレンズ２７、第２のプラスチックレンズ２９および第３のプラスチックレンズ３１のそれぞれの副走査方向の合成パワーを、順に、負、正および正とした場合に、光偏向装置５の各反射面で反射されるレーザビームの反射角を最大にできる。
図５によれば、さらに、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射されたそれぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、偏向後光学系２１の各レンズ２７，２９および３１の素材であるＰＭＭＡの温度変化による屈折率変化あるいは熱膨張による像面Ｓでの副走査方向の位置ずれを低減させるために、光軸上では、偏向後光学系２１の合成節点位置よりも像面Ｓ側に僅かにシフトした位置を通過され、像面Ｓに案内される。すなわち、多面鏡５ａで反射されたそれぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの副走査方向でのレンズ面通過位置は、第１のレンズ２７の入射面２７ｉｎと第３のレンズ３１の出射面３１ｒａとの間で、光軸を挟んで逆方向に規程される。一例として、レーザビームＬＣを参照すれば、レーザ素子３Ｃは、光軸Ｏに対し所定の角度で、光軸Ｏの上方に配置される。レーザ素子３ＣからのレーザビームＬＣは、多面鏡５ａで光軸Ｏの上方を通過され、第１のトーリックレンズ２７の入射面２７ｉｎで光軸Ｏの上方かつ光軸Ｏの直近を通過され、第１のトーリックレンズ２７の出射面２７ｒａと第２のトーリックレンズ２９の入射面２９ｉｎで光軸Ｏの直近かつ光軸Ｏの下方を通過され、第３のトーリックレンズ３１に案内される。このレンズ２７とレンズ３１との副走査方向の通過位置は、偏向前光学系７Ｙ，７Ｍ，７Ｃおよび７Ｂの有限焦点レンズ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃおよび９Ｂ、及び、ハイブリッドシリンダレンズ１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃおよび１１Ｂの、それぞれの光軸を最適に配置することによって、容易に達成される。
【００６４】
図７によれば、各レーザ素子３Ｙ，３Ｍ，３Ｃおよび３Ｂから出射されたレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢは、それぞれ、対応する偏向前光学系を通過され、所定の速度で回転されている多面鏡５ａを介して偏向後光学系に向かって偏向  （連続的に反射）  される。すでに説明したように、多面鏡５ａに入射される各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、偏向前光学系７  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  と多面鏡５ａ  （光偏向装置５）  との間に配置されているミラーブロック１３により、主走査方向に関しては、１束のレーザビームＬｏとして多面鏡５ａに案内される。
【００６５】
また、光偏向装置５の多面鏡５ａで反射され、偏向後光学系２１すなわち第１ないし第３のトーリックレンズ２７，２９および３１を通過された各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の一部であって、像面Ｓの画像領域外に対応する各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  は、  （ただ１つの）  水平同期用折り返しミラー２５を介して  （ただ１つの）  水平同期検出器２３に反射される。
【００６６】
図８  （ａ）  および図８  （ｂ）  は、図７に示した光路を通って像面Ｓに偏向される各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢを、ただ１つの水平同期検出器に案内できる水平同期用折り返しミラーを示している。
【００６７】
図８  （ａ）  によれば、水平同期用折り返しミラー２５は、それぞれのレーザビーム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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
図８  （ｂ）  には、図８  （ａ）  に示した水平同期用折り返しミラー２５の変形例が示されている。
水平同期用折り返しミラー２６  （識別のため２６とする）  は、図８  （ｂ）  に示されるように、中間ベース１ａの所定の位置に一体的に形成された固定部材１ｂに、４枚のミラー２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃおよび２６Ｂが順に貼り合わせられてもよい。この場合も、ミラー保持面の形状が工夫されることで、アンダーカットが不要に形成されている。
【００７１】
図８  （ａ）  および図８  （ｂ）  に示した水平同期検出用折り返しミラー２５  （あるいは２６）  が利用されることで、水平同期信号を検出するために必要とされる電気部品の数が低減できる。なお、検出器２３には、それぞれのレーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢが１本ずつ入射される。従って、検出器２３は、各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，Ｃおよびが入射されたことが検出できればよい。このことは、光偏向装置５の各反射面５αないし５εおよび５κないし５μの副走査方向の平面度が不十分であっても、各レーザビームＬ  （Ｙ，Ｍ，ＣおよびＢ）  の書き出し位置を正確に検知できることを示している。
【００７２】
次に、再び、図２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２１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。
【００７３】
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３のプラスチックレンズ２７，２９および３１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。
【００７４】
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を通って像面Ｓ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、おおむね等間隔で像面Ｓ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、おおむね等間隔で像面Ｓに結像される。
【００７５】
ところで、レーザビームＬＢは、レーザ素子３Ｂを出射されたのち、多面鏡５ａと折り返しミラー３３Ｂで反射されるのみで光走査装置１から像面Ｓ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。
【００７６】
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。
【００７７】
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２によれば、レーザビームＬＢに関与するミラーの枚数は、光偏向装置５の多面鏡５ａを除いて１枚  （奇数）  、レーザビームＬＣ，ＬＭおよびＬＹに関与するミラーの枚数は、それぞれ、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。
【００７８】
従って、４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。
【００７９】
図９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。
図９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。
【００８０】
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９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。
【００８１】
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、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。
【００８２】
図９から明らかなように、各ミラー３７  （Ｙ，ＭおよびＣ）  は、止めねじ４７  （Ｙ，ＭおよびＣ）  が前後進されることで、突起４５  （Ｙ，ＭおよびＣ）  を支点として、光軸方向に移動される。
【００８３】
次に、図１ないし図９に示した光走査装置１の偏向前光学系７すなわち有限焦点レンズ９、プラスチックシリンダレンズ１７とガラスシリンダレンズ１９  （ハイブリッドシリンダレンズ１１）  、及び、偏向後光学系２１すなわち第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１の各レンズ  （表１および表３にレンズデータとして示されている）  に関し、像面Ｓに走査される各レーザビームＬＹ，ＬＭ，ＬＣおよびＬＢの球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差などをより最適なレベルに整えることのできる例について説明する。
【００８４】
表５  （偏向前光学系）  および表７  （偏向後光学系）  は、別の実施例に関するレンズデータを示している。なお、表６  （偏向前光学系）  および表８  （偏向後光学系）  に、比較例として従来から利用されている光学系のレンズデータの一例を、同様の方法で示す。
【００８５】
【表５】
0003630732.tif 000006
【００８６】
【表６】
0003630732.tif 000007
【００８７】
【表７】
0003630732.tif 000008
【００８８】
【表８】
0003630732.tif 000009
【００８９】
表９は、表１および表３の光学系の組み合わせ、  （比較例としての）  表２および表４の光学系の組み合わせ、表５および表７の光学系の組み合わせ、  （比較例としての）  表６および表８の光学系の組み合わせ、のそれぞれの結像特性を、数値的に示すエラー関数として評価したものである。
【００９０】
【表９】
0003630732.tif 000010
【００９１】
表９に示したエラー関数は、既に説明したように、像面Ｓに導かれる各レーザビームＬの計算上の結像特性と理想的な結像特性の偏差を求めた数値であって、数値が小さいほど、理想に近い結像特性が得られることを示している。なお、表７に示されている偏向後光学系は、第１のプラスチックレンズ２７の入射面、第２のプラスチックレンズ２９の入射面、第３のプラスチックレンズ３１の入射面および出射面の合計４面の非球面係数を、４次の項まで求めた  （補正した）  光学系である。また、表８に示されている偏向後光学系は、第１ないし第３のプラスチックレンズ２７，２９および３１の全ての面の非球面係数を、４次の項まで求めた  （補正した）  光学系である。
【００９２】
表９から明らかなように、表５に示した偏向前光学系と表７に示した偏向後光学系とを組み合わせることで、エラー関数が最も小さい、理想条件に近い光学特性を有する光走査装置が提供される。
【００９３】
図１０ないし図１２には、図５および図７に示した偏向後光学系２１とは異なる偏向後光学系の例を示す概略図である。
図１０ないし図１２を参照すれば、偏向後光学系１２１は、第１ないし第３のプラスチックレンズ１２７，１２９および１３１を含み、図５ないし図７に示した例に比較して、各レンズの曲率あるいはトーリック面の回転対称軸の方向が、それぞれ、変更されている。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の光走査装置は、複数の光を、その回転軸方向に異なる所定の位置で反射して所定の方向に走査するただ１つの光走査手段により走査された光が入射される所定の１枚のレンズの入射面およびこの入射面に入射された光が出射される出射面のそれぞれがトーリック面を有し、上記入射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面と上記出射面のトーリック回転対称軸と光軸を含む面とが直交するとともに、それぞれの面のトーリック回転対称軸が相互に直交されている両面トーリックレンズを含むことから、所定の位置に結像される光の理論上の結像位置との偏差を低減できる。
【００９５】
また、この発明の光走査装置によれば、レンズの入射面の回転対称軸と出射面の回転対称軸は、相互に直交するよう、規定される。
これにより、副走査方向の全域における色消し、像面湾曲、像面歪曲および横倍率などの結像特性が改善される。
【００９６】
従って、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およびその画像形成装置に適したマルチビーム光走査装置が提供される。
このことから、マルチビーム多色画像形成装置のコストが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例である光走査装置の部分平面図。
【図２】図１に示した光走査装置を光偏向装置から像面に向かう光軸に沿って切断した断面図。
【図３】図１に示した光走査装置の偏向前光学系部分を展開した光路図。
【図４】図１に示した光走査装置の偏向前折り返しミラーブロックの概略斜視図。
【図５】図１に示した光走査装置の折り返しミラーなどを省略した状態の光路図。
【図６】図１に示した光走査装置の偏向後光学系部分の各レンズのトーリック面の回転軸を示す概略斜視図。
【図７】図１に示した光走査装置の各光学部材の配置を示す概略平面図。
【図８】図１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９】図１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１０】図５に示した光走査装置の変形例を示す光路図。
【図１１】図６に示した光走査装置の偏向後光学系部分の各レンズのトーリック面の回転軸を示す概略斜視図。
【図１２】図１０に示した光走査装置の各光学部材の配置を示す概略平面図。
【符号の説明】
１…マルチビーム光走査装置、        ３…半導体レーザ素子、
５…光偏向装置、                    ７…偏向前光学系、
９…有限焦点レンズ、              １１…ハイブリッドシリンダレンズ、
１３…ミラーブロック、              １５…保持部材、
１７…プラスチックシリンダレンズ、  １９…ガラスシリンダレンズ、
２１…偏向後光学系、                ２３…水平同期検出器、
２５…水平同期用折り返しミラー、    ２７…第１の結像レンズ、
２９…第２の結像レンズ、            ３１…第３の結像レンズ、
３３…第１の折り返しミラー、        ３５…第２の折り返しミラー、
３７…第３の折り返しミラー、        ３９…防塵ガラス、
４１…固定部、                      ４３…ミラー押さえ板ばね、
４５…突起、                        ４７…止めねじ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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