(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被走査面を光束によって主走査方向に沿って走査する光走査装置であって、
光源と、
各鏡面が反射面となる回転多面鏡を有し、前記光源からの光束を偏向する光偏向器と、
前記光偏向器で偏向された光束を、前記被走査面に導光する走査光学系と、を備え、
前記光偏向器へ入射する光束は、互いに平行な２つの光束であり、
前記２つの光束の進行方向は、前記光偏向器の回転軸方向からみたとき、前記主走査方向に平行であり、
前記２つの光束の間隔は、前記回転軸方向からみたときの前記反射面の長さよりも長く、前記２つの光束は、互いに異なる前記反射面に０°以外の入射角で入射し、
前記２つの光束の一方は前記光偏向器に対して一側に偏向され、他方は前記光偏向器に対して他側に偏向され、
前記光偏向器では、前記反射面に向かう光束と該反射面とのなす角度のうち、該反射面による反射光が含まれる側の角度が常に鈍角であり、
前記２つの光束それぞれが、前記光偏向器の隣接する２つの反射面に入射している状態から単一の反射面の走査開始側の端部に入射したときに前記被走査面の有効走査領域の走査開始位置の近傍から離れた領域を走査し、該単一の反射面で反射された光束を用いて同期検知を行い、かつ単一の前記反射面の走査終了側の端部に入射したときに前記被走査面の有効走査領域の走査終了位置の近傍を走査するように、前記光源と前記光偏向器とが配置されている光走査装置。 
【請求項２】
前記光源からの光束が前記光偏向器の隣接する２つの反射面に入射するタイミングで、前記光源から射出される光束の光量調整が行われることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記被走査面を走査する度に、すべての光束の光量調整が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。 
【請求項４】
前記光源と前記光偏向器との間に配置され、前記光源からの光束を２分割し、各光束を前記光偏向器の互いに異なる反射面に導光する偏向器前光学系を備え、
前記偏向器前光学系からの一方の光束は、前記光偏向器に対して一側に偏向され、前記偏向器前光学系からの他方の光束は、前記光偏向器に対して前記他側に偏向されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。 
【請求項５】
前記偏向器前光学系は、前記光源からの光束を２分割する光束分割素子を含み、
前記一方の光束と前記他方の光束は、前記光束分割素子から前記光偏向器までの光路が異なるとともに、前記光束分割素子から前記光偏向器までの光路上に配置されているミラーの枚数が異なることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。 
【請求項６】
前記偏向器前光学系は、前記光源からの光束を２分割する光束分割素子を含み、
前記一方の光束と前記他方の光束は、前記光束分割素子から前記光偏向器までの光路長が異なることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。 
【請求項７】
前記偏向器前光学系からの一方の光束は、前記光偏向器に対して一側に偏向され、前記走査光学系によって前記光偏向器に対して他側に折り返されて対応する被走査面に導光されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。 
【請求項８】
複数の像担持体と、
前記複数の像担持体を、それぞれ対応する画像情報に応じて変調された光束により走査する請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光によって被走査面を走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、レーザプロッタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、及びこれらの複合機等における電子写真方式の画像形成装置は、近年、カラー化、高速化が進み、像担持体である感光体ドラムを複数（通常は４つ）有するタンデム方式対応の画像形成装置が普及してきている。
【０００３】
例えば、４つの感光体ドラムが並設されたタンデム方式の画像形成装置では、各感光体ドラムを帯電手段で帯電した後、光走査装置で各感光体ドラム上に潜像を形成する。そして、現像手段で各潜像を互いに色の異なる現像剤（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー）で顕像化し、各顕像を記録媒体あるいは中間転写ベルトに重ね合わせて転写し、カラー画像を形成する。
【０００４】
ところで、画像形成装置では、光源の光出力が変動すると出力画像に濃度変動を生じる。そこで、これを抑制するため、通常、光走査装置では、光源から射出される光束の一部をモニタ用光束としてフォトダイオード等のディテクタで受光し、その結果に基づいて、光源の出力レベルを制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）を実施している。
【０００５】
このＡＰＣを実施しているときに、ポリゴンミラーからの戻り光が光源に入射すると、光出力の正確な制御ができない。
【０００６】
例えば、特許文献１には、複数の光源手段から放射された複数の光束は、互いに異なる偏向面に入射しており、主走査断面内において、複数の光源手段から放射されポリゴンミラーの異なる偏向面に入射する複数の光束のなす角度は、互いに平行であり、主走査断面内において、ポリゴンミラーの異なる偏向面に入射する複数の光束は、ポリゴンミラーに対して同一方向から入射しており、複数の光源手段の各々の光量調整は、偏向面にて反射偏向された光束による画像形成の開始前又は画像形成の終了後に行われており、複数の光源手段の各々の光量調整は、任意の光源手段の光量調整を行っているときに他の光源手段を消灯させている光走査装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、光源と、複数の段の多面反射鏡を有し、共通の回転軸を有する偏向手段と、共通の光源からのビームを分割し、分割されたビームを偏向手段の異なる段の多面反射鏡に入射させる光束分割手段と、偏向手段により走査されたビームを被走査面に導く走査光学系と、偏向手段により走査されたビームを検出する受光手段と、を有し、共通の光源から分割したビームが異なる被走査面を走査するようにした光走査装置が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３には、光源と偏向手段の間に該光源からのビームを分割し、分割したそれぞれのビームを偏向手段に向けて略π／２の位相差をつけて入射させる光束分割手段を備え、かつ偏向手段が４面の反射面を有する光走査装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２及び３には、ポリゴンミラーのサイズを小さくすることで戻り光の光量を小さくしたり、波長板などを用いて戻り光をカットする戻り光対策が記載されている。前者の戻り光対策では、画角を大きくすることができないという不都合があった。また、光量が小さいとはいえ戻り光の影響がなくなるわけではなかった。後者の戻り光対策では、偏向器前光学系のユニットサイズの長大化、レイアウトの制限、部品点数の増大やそれに伴うコストアップが懸念されるという不都合があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の観点からすると、被走査面を光束によって主走査方向に沿って走査する光走査装置であって、光源と、各鏡面が反射面となる回転多面鏡を有し、前記光源からの光束を偏向する光偏向器と、前記光偏向器で偏向された光束を、前記被走査面に導光する走査光学系と、を備え、前記光偏向器へ入射する光束は、互いに平行な２つの光束であり、前記２つの光束の進行方向は、前記光偏向器の回転軸方向からみたとき、前記主走査方向に平行であり、前記２つの光束の間隔は、前記回転軸方向からみたときの前記反射面の長さよりも長く、前記２つの光束は、互いに異なる前記反射面に０°以外の入射角で入射し、前記２つの光束の一方は前記光偏向器に対して一側に偏向され、他方は前記光偏向器に対して他側に偏向され、前記光偏向器では、前記反射面に向かう光束と該反射面とのなす角度のうち、該反射面による反射光が含まれる側の角度が常に鈍角であり、前記２つの光束それぞれが、前記光偏向器の隣接する２つの反射面に入射している状態から単一の反射面の走査開始側の端部に入射したときに前記被走査面の有効走査領域の走査開始位置の近傍から離れた領域を走査し、該単一の反射面で反射された光束を用いて同期検知を行い、かつ単一の前記反射面の走査終了側の端部に入射したときに前記被走査面の有効走査領域の走査終了位置の近傍を走査するように、前記光源と前記光偏向器とが配置されている光走査装置である。
【００１１】
本発明は、第２の観点からすると、複数の像担持体と、前記複数の像担持体を、それぞれ対応する画像情報に応じて変調された光束により走査する本発明の光走査装置と、を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光走査装置によれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源への戻り光をなくすことができる。
【００１３】
本発明の画像形成装置によれば、画像品質の低下を招くことなく、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１における光走査装置の構成を説明するための図（その１）である。
【図３】図１における光走査装置の構成を説明するための図（その２）である。
【図４】ポリゴンミラーの偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度を説明するための図（その１）である。
【図５】ポリゴンミラーの偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度を説明するための図（その２）である。
【図６】各ステーションでの有効走査領域を説明するための図（その１）である。
【図７】各ステーションでの有効走査領域を説明するための図（その２）である。
【図８】走査制御装置による光源駆動制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】比較例を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】ＡＰＣをｔ２以外で行う場合を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】図１１（Ａ）は、ｔ＝ｔｓのときの偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面との関係を説明するための図であり、図１１（Ｂ）は、ｔ＝ｔｅのときの偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面との関係を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれ比較例を説明するための図である。
【図１３】θｓ及びθｅを説明するための図（その１）である。
【図１４】θｓ及びθｅを説明するための図（その２）である。
【図１５】同期検知光学系の配置位置の変形例を説明するための図である。
【図１６】図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれ偏向反射面における汚れやすい領域を説明するための図である。
【図１７】偏向反射面の汚れを考慮して配置された同期検知光学系を説明するための図（その１）である。
【図１８】偏向反射面の汚れを考慮して配置された同期検知光学系を説明するための図（その２）である。
【図１９】光源が４つの発光部を有する場合のＡＰＣを説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】比較例を説明するためのタイミングチャートである。
【図２１】ポリゴンミラーの回転多面鏡が４面鏡の場合を説明するための図（その１）である。
【図２２】ポリゴンミラーの回転多面鏡が４面鏡の場合を説明するための図（その２）である。
【図２３】走査光学系の変形例１を説明するための図である。
【図２４】走査光学系の変形例２を説明するための図である。
【図２５】光走査装置の変形例を説明するための図である。
【図２６】図２５における偏向器前光学系Ａを説明するための図である。
【図２７】図２５における偏向器前光学系Ｂを説明するための図である。
【図２８】平均入射角を説明するための図である。
【図２９】変形例の光走査装置における光走査を説明するための図（その１）である。
【図３０】図３０（Ａ）〜図３０（Ｃ）は、それぞれ変形例の光走査装置における光走査を説明するための図（その２）である。
【図３１】図３１（Ａ）〜図３１（Ｃ）は、それぞれ変形例の光走査装置における光走査を説明するための図（その３）である。
【図３２】変形例の光走査装置における書き込み動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３３】図３３（Ａ）〜図３３（Ｃ）は、それぞれ２つの光束と回転多面鏡との関係を説明するための図である。
【図３４】ポリゴンミラーから被走査面に向かう光束の光路の中点を説明するための図である。
【図３５】図３５（Ａ）は、走査レンズが中点よりもポリゴンミラー側に配置されている場合の光路を説明するための図であり、図３５（Ｂ）は、走査レンズが中点よりも被走査面側に配置されている場合の光路を説明するための図である。
【図３６】図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）は、それぞれ２つの光束の平均入射角と回転多面鏡との関係を説明するための図である。
【図３７】変形例の光走査装置における主な光学素子の配置の具体例を説明するための図（その１）である。
【図３８】変形例の光走査装置における主な光学素子の配置の具体例を説明するための図（その２）である。
【図３９】変形例の光走査装置における主な光学素子の配置の具体例を説明するための図（その３）である。
【図４０】変形例の光走査装置においてプレート型分割素子が用いられた場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００１６】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。そして、これらは、プリンタ筐体の中に収容されている。
【００１７】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００１８】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。
【００１９】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２０】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００２１】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００２２】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００２３】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。
【００２４】
ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２５】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００２６】
光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された４つの光束によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、各感光体ドラムの表面では、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の詳細については後述する。
【００２７】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００２８】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２９】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００３０】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００３１】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００３２】
次に、前記光走査装置２０１０の詳細について説明する。
【００３３】
この光走査装置２０１０は、一例として図２及び図３に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ、２２０１ｃ、２２０１ｄ）、４つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ、２２０２ｃ、２２０２ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４つの同期レンズ（２２０８ａ、２２０８ｂ、２２０８ｃ、２２０８ｄ）、４つの同期検知センサ（２２０９ａ、２２０９ｂ、２２０９ｃ、２２０９ｄ）、２つのポリゴンミラー（２１０４Ａ、２１０４Ｂ）、４つの走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、１２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、及び不図示の走査制御装置などを有している。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２では図示省略、図３参照）に取り付けられている。
【００３４】
光源２２００ａ、カップリングレンズ２２０１ａ、開口板２２０２ａ、シリンドリカルレンズ２２０５ａ、走査レンズ２１０５ａ、３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０７ａ、２１０８ａ）、同期レンズ２２０８ａ、同期検知センサ２２０９ａは、感光体ドラム２０３０ａに潜像を形成するための光学部材である。
【００３５】
光源２２００ｂ、カップリングレンズ２２０１ｂ、開口板２２０２ｂ、シリンドリカルレンズ２２０５ｂ、走査レンズ２１０５ｂ、３枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０７ｂ、２１０８ｂ）、同期レンズ２２０８ｂ、同期検知センサ２２０９ｂは、感光体ドラム２０３０ｂに潜像を形成するための光学部材である。
【００３６】
光源２２００ｃ、カップリングレンズ２２０１ｃ、開口板２２０２ｃ、シリンドリカルレンズ２２０５ｃ、走査レンズ２１０５ｃ、３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０７ｃ、２１０８ｃ）、同期レンズ２２０８ｃ、同期検知センサ２２０９ｃは、感光体ドラム２０３０ｃに潜像を形成するための光学部材である。
【００３７】
光源２２００ｄ、カップリングレンズ２２０１ｄ、開口板２２０２ｄ、シリンドリカルレンズ２２０５ｄ、走査レンズ２１０５ｄ、３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０７ｄ、２１０８ｄ）、同期レンズ２２０８ｄ、同期検知センサ２２０９ｄは、感光体ドラム２０３０ｄに潜像を形成するための光学部材である。
【００３８】
なお、以下では、便宜上、各光学部材において、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００３９】
各光源は、Ｘ軸方向に関して離れて配置されており、いずれも−Ｙ方向に光束を射出する。
【００４０】
各光源は、回路基板に実装されている半導体レーザ（ＬＤ）を含んでいる。該回路基板には、光源から後方に射出される光束を受光するモニタ用受光素子が実装されている。このモニタ用受光素子は、受光光量に対応した信号を走査制御装置に出力する。
【００４１】
走査制御装置は、各光源のモニタ用受光素子の出力信号に基づいて、各光源のＡＰＣを行う。
【００４２】
各カップリングレンズは、対応する光源から射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００４３】
各開口板は、開口部を有し、対応するカップリングレンズを介した光束を整形する。
【００４４】
シリンドリカルレンズ２２０５ａ及びシリンドリカルレンズ２２０５ｂは、対応する開口板の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＹ軸方向に関して結像する。
【００４５】
シリンドリカルレンズ２２０５ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０５ｄは、対応する開口板の開口部を通過した光束を、ポリゴンミラー２１０４Ｂの偏向反射面近傍にＹ軸方向に関して結像する。
【００４６】
光源とポリゴンミラーとの間の光路上に配置されている光学系は偏向器前光学系と呼ばれている。ここでは、４つの偏向器前光学系は、光軸方向が互いに平行になるように配置されている。この場合は、４つの偏向器前光学系のそれぞれを同一の偏向器前光学系とすることができる。これにより、低コスト化を図ることができる。また、偏向器前光学系の光学素子は、多くの場合、位置及び姿勢の調整が必要となるが、各素子が同じ方向を向いて配置されるため、調整治具や調整工程を簡素化することができる。
【００４７】
さらに、ポリゴンミラーに向かう各光束の光路は、いずれもＹ軸方向に平行である。この場合は、偏向器前光学系と折り返しミラーとが干渉するのを防ぐことができる。また、偏向器前光学系とその調整治具との干渉を防ぐことができる。
【００４８】
各ポリゴンミラーは、Ｚ軸方向に平行な軸まわりに回転する６面鏡を有している。この６面鏡における各鏡面が偏向反射面である。
【００４９】
シリンドリカルレンズ２２０５ａからの光束（以下では、「光束ＬＢａ」ともいう）とシリンドリカルレンズ２２０５ｂからの光束（以下では、「光束ＬＢｂ」ともいう）は、異なる偏向反射面に入射される。そして、光束ＬＢａはポリゴンミラー２１０４Ａに対して＋Ｘ側に偏向され、光束ＬＢｂはポリゴンミラー２１０４Ａに対して−Ｘ側に偏向される。
【００５０】
シリンドリカルレンズ２２０５ｃからの光束（以下では、「光束ＬＢｃ」ともいう）とシリンドリカルレンズ２２０５ｄからの光束（以下では、「光束ＬＢｄ」ともいう）は、異なる偏向反射面に入射される。そして、光束ＬＢｃはポリゴンミラー２１０４Ｂに対して＋Ｘ側に偏向され、光束ＬＢｄはポリゴンミラー２１０４Ｂに対して−Ｘ側に偏向される。
【００５１】
具体的には、各ポリゴンミラーの内接円半径が１３ｍｍのとき、２つの光束のＸ軸方向に関する間隔は２０ｍｍである。なお、各ポリゴンミラーが内接円半径が８ｍｍの４面鏡の場合も、２つの光束のＸ軸方向に関する間隔は２０ｍｍである。
【００５２】
ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢａは、走査レンズ２１０５ａを通過したのち、２枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０７ａ）によってＸ軸方向に関して反対向きに折り返される。そして、折り返された光束ＬＢａは、Ｘ軸方向に関してポリゴンミラー２１０４Ａの−Ｘ側に配置されている折り返しミラー２１０８ａによって感光体ドラム２０３０ａに向かう。
【００５３】
ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された光束ＬＢｂは、走査レンズ２１０５ｂを通過したのち、２枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０７ｂ）によってＸ軸方向に関して反対向きに折り返される。そして、折り返された光束ＬＢｂは、Ｘ軸方向に関してポリゴンミラー２１０４Ａの＋Ｘ側に配置されている折り返しミラー２１０８ｂによって感光体ドラム２０３０ｂに向かう。
【００５４】
ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｃは、走査レンズ２１０５ｃを通過したのち、２枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０７ｃ）によってＸ軸方向に関して反対向きに折り返される。そして、折り返された光束ＬＢｃは、Ｘ軸方向に関してポリゴンミラー２１０４Ｂの−Ｘ側に配置されている折り返しミラー２１０８ｃによって感光体ドラム２０３０ｃに向かう。
【００５５】
ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向された光束ＬＢｄは、走査レンズ２１０５ｄを通過したのち、２枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０７ｄ）によってＸ軸方向に関して反対向きに折り返される。そして、折り返された光束ＬＢｄは、Ｘ軸方向に関してポリゴンミラー２１０４Ｂの＋Ｘ側に配置されている折り返しミラー２１０８ｄによって感光体ドラム２０３０ｄに向かう。
【００５６】
各感光体ドラム表面の光スポットは、ポリゴンミラーの回転に伴って感光体ドラムの長手方向（Ｙ軸方向）に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。
【００５７】
ポリゴンミラーと感光体ドラムとの間の光路上に配置された光学系は、走査光学系と呼ばれている。
【００５８】
ここでは、走査レンズ２１０５ａと３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０７ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、走査レンズ２１０５ｂと３枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０７ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。
【００５９】
そして、走査レンズ２１０５ｃと３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０７ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、走査レンズ２１０５ｄと３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０７ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。
【００６０】
ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。
【００６１】
ここでは、有効走査領域内を走査する光束は、常にポリゴンミラーの一つの偏向反射面で偏向されるようにしている。この方式は「アンダーフィールド方式」と呼ばれている。この方式は、「オーバーフィールド方式」のときに発生する、感光体ドラム表面での主走査方向に関する光量の変動やビームスポット径の変動を抑制することができる。また、ポリゴンミラーの複数の偏向反射面間に面精度のばらつきがあっても、書き込み開始位置、もしくは書き込み終了位置の変動（以下では、「縦線揺らぎ」ともいう）を低減することができる。
【００６２】
また、一例として図４に示されるように、光束がポリゴンミラーに入射するとき、入射角が０°となる偏向反射面（図４のタイミングでは、偏向反射面ｓ２）には入射しないように、光源位置が設定されている。すなわち、偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度α１が常に鈍角となるように設定されている。この場合は、ポリゴンミラーで偏向された光束が光源に戻ることはない。
【００６３】
また、一例として図５には、図４の直後の状態が示されている。図４からの時間の経過とともに、光束は、偏向反射面ｓ１に隣接する偏向反射面ｓ２に入射する割合が増えていくが、このときの偏向反射面ｓ２は、反射光が光源に戻るときの状態（入射角が０°になる状態）に対して傾斜した状態となっているため、図５における光線ＬＢａ２のように偏向反射面ｓ２で反射されても光源には戻らない。
【００６４】
なお、図５に示されるように、光束ＬＢａのうち、偏向反射面ｓ１に向かう光線ＬＢａ１と偏向反射面ｓ１とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度α１は、常に鈍角となるように設定されている。また、光束ＬＢａのうち、偏向反射面ｓ２に向かう光線ＬＢａ２と偏向反射面ｓ２とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度α２も、常に鈍角となるように設定されている。
【００６５】
図６に示されるように、同期検知センサ２２０９ａには、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向され、感光体ドラム２０３０ａの有効走査領域への書き込み開始前の光束ＬＢａが、同期レンズ２２０８ａを介して入射する。なお、図６では、分かりやすくするため、光路の折り返しを省略している。
【００６６】
同期検知センサ２２０９ｂには、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向され、感光体ドラム２０３０ｂの有効走査領域への書き込み開始前の光束ＬＢｂが、同期レンズ２２０８ｂを介して入射する。
【００６７】
図７に示されるように、同期検知センサ２２０９ｃには、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向され、感光体ドラム２０３０ｃの有効走査領域への書き込み開始前の光束ＬＢｃが、同期レンズ２２０８ｃを介して入射する、なお、図７では、分かりやすくするため、光路の折り返しを省略している。
【００６８】
同期検知センサ２２０９ｄには、ポリゴンミラー２１０４Ｂで偏向され、感光体ドラム２０３０ｄの有効走査領域への書き込み開始前の光束ＬＢｄが、同期レンズ２２０８ｄを介して入射する。
【００６９】
走査制御装置は、同期検知センサ２２０９ａの出力信号に基づいて、感光体ドラム２０３０ａにおける書き込み開始タイミングを求め、同期検知センサ２２０９ｂの出力信号に基づいて、感光体ドラム２０３０ｂにおける書き込み開始タイミングを求める。
【００７０】
同様に、走査制御装置は、同期検知センサ２２０９ｃの出力信号に基づいて、感光体ドラム２０３０ｃにおける書き込み開始タイミングを求め、同期検知センサ２２０９ｄの出力信号に基づいて、感光体ドラム２０３０ｄにおける書き込み開始タイミングを求める。
【００７１】
感光体ドラムにおける書き込み開始タイミングを求めるために設けられた光学系は、同期検知光学系とも呼ばれている。
【００７２】
図８には、１つのステーションにおけるＡＰＣ、同期検知、及び書き込みのタイミングが示されている。図８における符号Ｔ１は、１回の走査に要する時間であり、以下では「走査周期」ともいう。この走査周期は、ポリゴンミラーの回転多面鏡が６面鏡の場合、該回転多面鏡が６０°回転するのに要する時間であり、回転多面鏡が４面鏡の場合、該回転多面鏡が９０°回転するのに要する時間となる。
【００７３】
図８における符号Ｔ２は、光束が、ポリゴンミラーの２つの偏向反射面に入射している状態（図５参照）が維持されている時間である。図８における符号Ｔ３は、光束が、ポリゴンミラーの単一の偏向反射面に入射している時間である。そして、光束が２つの偏向反射面に入射している状態から単一の偏向反射面に入射する状態に移行するタイミングをｔｓ、光束が単一の偏向反射面に入射している状態から２つの偏向反射面に入射する状態に移行するタイミングをｔｅとする。
【００７４】
本実施形態では、Ｔ２に含まれるタイミングでＡＰＣが行われている。
【００７５】
比較例として、光源への戻り光が発生する従来の構成におけるタイミングチャートが図９に示されている。図９における符号Ｔ４は、光束が偏向反射面に入射角０°で入射し、その反射光が光源に戻ってくる時間である。このときは、モニタ用受光素子の出力信号が不安定となるため、ＡＰＣはできない。そこで、Ｔ４の時間を避けてＡＰＣを行わなければならない。そして、ＡＰＣ及び同期検知に要する時間を確保したり、光学素子の位置誤差を考慮することを勘案すると、結果的に、書き込みに利用できる時間が少なくなる。
【００７６】
また、一例として図１０に示されるように、ＡＰＣをＴ２の時間外で行うと、書き込みに利用できる時間が少なくなる。
【００７７】
また、同期検知をＴ２の時間内で行っても良いが、この場合、光束が、ポリゴンミラーの２つの偏向反射面に入射しているため、該２つの偏向反射面に、面精度の違いがあると、上記縦線揺らぎの発生を助長する。そこで、縦線揺らぎを考慮する必要がある場合には、Ｔ２の時間外で、すなわち、単一の偏向反射面で反射された光束で同期検知することが好ましい。
【００７８】
本実施形態では、偏向反射面ｓ１に入射した光束は、ｔ＝ｔｓのタイミングにおいて、図１１（Ａ）に示されるように、偏向反射面ｓ１における偏向反射面ｓ６側の端部で反射され、ｔ＝ｔｅのタイミングにおいて、図１１（Ｂ）に示されるように、偏向反射面ｓ１における偏向反射面ｓ２側の端部で反射されるように設定されている。
【００７９】
変形例として、ｔ＝ｔｅのタイミングにおいても、偏向反射面ｓ１における偏向反射面ｓ６側の端部で反射される場合が、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示されている。
【００８０】
本実施形態では、変形例に比べて、Ｔ３を長くとることができる。また、ｔ＝ｔｅのタイミングにおける光束の偏向反射面への入射角が小さいため、偏向反射面の面精度のばらつきの影響を受けにくくなる。この偏向反射面への入射角が小さいということは、更に、本実施形態と変形例とで有効走査領域を走査する時間を一定としたとき（画角を一定としたとき）、Ｙ軸方向に関する位置による偏向反射面の反射率の偏差（シェーディング）を低減することができるという利点もある。また、本実施形態では、変形例に比べて、偏向反射面での使用領域が狭く、Ｙ軸方向に関する光束径を拡大することによる被走査面での主走査方向のビームスポット径の小径化を図りやすいという利点がある。
【００８１】
なお、ｔ＝ｔｅのタイミングにおける光束の入射位置を、図１１（Ｂ）と図１２（Ｂ）の間としても良い。
【００８２】
図１３には、本実施形態におけるｔ＝ｔｓのタイミングとｔ＝ｔｅのタイミングとが同時に示されている。図１３では、便宜上、光路の折り返しを省略し、被走査面である感光体ドラム２０３０ａの表面のみを、走査レンズ２１０５ａの＋Ｘ側に示している。そして、被走査面に直交する軸を基準軸Ａｘとし、ｔ＝ｔｓのときに、反射光と基準軸Ａｘとのなす角をθｓ、ｔ＝ｔｅのときに、反射光と基準軸Ａｘとのなす角をθｅとしている。
【００８３】
本実施形態では、走査レンズ２１０５ａの入射側の面及び射出側の面の形状を表す各非球面式の原点における法線と基準軸Ａｘとを一致させている。
【００８４】
そして、本実施形態のように、ｔ＝ｔｅのタイミングで、偏向反射面ｓ１における偏向反射面ｓ２側の端部で反射されるように設定している場合、θｓ＞θｅとなる（図１４参照）。
【００８５】
また、有効走査領域を基準軸Ａｘに対して略対称的に設定すると、被走査面での結像特性が良くなるとともに、レイアウトの自由度が高くなる。
【００８６】
ところで、特許文献１に開示されている光走査装置では、１回の走査時間内に光源を発光できる時間が短くなり、ＡＰＣに必要な発光時間、有効走査領域での発光開始タイミングを決定するために必要な同期検知を行う時間、及び有効走査領域を走査する時間を短くする必要があった。特に、有効走査領域を走査する時間が短い、つまり、有効走査領域を走査するポリゴンミラーの偏向角範囲（画角）が狭いということは、用紙サイズによって決まる必要な走査幅を確保するために、より長い光路長が必要となり、ユニットサイズの長大化や、レイアウトの制限を招くという不都合があった。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、４つの偏向器前光学系、４つの同期検知光学系、２つのポリゴンミラー（２１０４Ａ、２１０４Ｂ）、４つの走査光学系、及び走査制御装置などを有している。
【００８８】
そして、ポリゴンミラー２１０４Ａでは、偏向反射面に入射する光束ＬＢａと該偏向反射面とのなす角度のうち、光束ＬＢａの反射光が含まれる側の角度が常に鈍角となるように設定されている。この場合は、光束ＬＢａが偏向反射面に入射角０°で入射することがなくなり、光束ＬＢａの反射光が光源２２００ａに戻るのを避けることができる。
【００８９】
また、ポリゴンミラー２１０４Ａでは、偏向反射面に入射する光束ＬＢｂと該偏向反射面とのなす角度のうち、光束ＬＢｂの反射光が含まれる側の角度が常に鈍角となるように設定されている。この場合は、光束ＬＢｂが偏向反射面に入射角０°で入射することがなくなり、光束ＬＢｂの反射光が光源２２００ｂに戻るのを避けることができる。
【００９０】
同様に、ポリゴンミラー２１０４Ｂでは、偏向反射面に入射する光束ＬＢｃと該偏向反射面とのなす角度のうち、光束ＬＢｃの反射光が含まれる側の角度が常に鈍角となるように設定されている。この場合は、光束ＬＢｃが偏向反射面に入射角０°で入射することがなくなり、光束ＬＢｃの反射光が光源２２００ｃに戻るのを避けることができる。
【００９１】
また、ポリゴンミラー２１０４Ｂでは、偏向反射面に入射する光束ＬＢｄと該偏向反射面とのなす角度のうち、光束ＬＢｄの反射光が含まれる側の角度が常に鈍角となるように設定されている。この場合は、光束ＬＢｄが偏向反射面に入射角０°で入射することがなくなり、光束ＬＢｄの反射光が光源２２００ｄに戻るのを避けることができる。
【００９２】
そこで、走査制御装置は、各光源に対して高い精度でＡＰＣを行うことができる。また、画角を大きくすることができるため、小型化を図ることが可能である。また、戻り光をカットするための波長板などが不要であり、レイアウトの制限、部品点数の増大やそれに伴うコストアップがない。
【００９３】
すなわち、光走査装置２０１０は、大型化及び高コスト化を招くことなく、光源への戻り光をなくすことができる。
【００９４】
そして、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０を備えているため、その結果、画像品質の低下を招くことなく、低コスト化を図ることができる。
【００９５】
ところで、同期検知センサを光源側に配備すると、良好な結像特性及びレイアウトの高い自由度を保ちつつ、有効走査領域を走査する時間をより長くとることができる。ポリゴンミラーを挟んで対向している他のステーションについても同様のことがいえるため、上記実施形態において、図１５に示されるように、全ての同期検知光学系を光源側に配置しても良い。
【００９６】
この場合、Ｃステーション及びＹステーションでは、書き込み終了後に、次の走査の同期検知が行われる。
【００９７】
また、上記実施形態において、レイアウト性の向上及び部品点数の削減を図るため、光源２２００ａ及び光源２２００ｂの一方に対応する同期検知光学系を省いても良い。例えば、光源２２００ａに対応する同期検知光学系を省いた場合には、同期検知センサ２２０９ｂの出力信号から得られた感光体ドラム２０３０ｂでの書き込み開始タイミングから予め得られている時間（ディレイタイム）が経過したタイミングを感光体ドラム２０３０ａでの書き込み開始タイミングとすれば良い。この際、例えば、光束ＬＢｂが入射した偏向反射面と同じ偏向反射面に光束ＬＢａが入射するように上記ディレイタイムを設定すると、ポリゴンミラーにおける偏向反射面間の面精度のばらつきに起因する縦線揺らぎを軽減することができる。
【００９８】
同様に、光源２２００ｃ及び光源２２００ｄの一方に対応する同期検知光学系を省いても良い。
【００９９】
ところで、ポリゴンミラーは一般的に、互いに隣接する２つの偏向反射面が接する部分（かど部）で空気を切り、その下流側に汚れが付着しやすい。図１６（Ａ）に示されるように、ポリゴンミラーが時計回りに回転している場合、偏向反射面ｓ１では、偏向反射面ｓ６側の端部が汚れやすい。一方、図１６（Ｂ）に示されるように、ポリゴンミラーが反時計回りに回転している場合、偏向反射面ｓ１では、偏向反射面ｓ２側の端部が汚れやすい。
【０１００】
同期検知センサに入射する光束が偏向反射面の汚れやすい部分で反射されていると、同期検知センサでの光量低下による縦線揺らぎや、書き込み開始タイミングの誤差などが発生するおそれがある。
【０１０１】
そこで、偏向反射面の汚れを考慮する必要がある場合は、一例として図１７及び図１８に示されるように、偏向反射面における汚れが付着しにくい部分で反射された光束が同期検知センサに入射するようにするのが良い。
【０１０２】
また、上記実施形態では、光源が１つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光源が複数の発光部を有していても良い。一例として、光源が４つの発光部を有している場合のＡＰＣのタイミングが図１９に示されている。
【０１０３】
この場合に、比較例として、光源に戻り光が発生する構成のときのタイミングチャートが図２０に示されている。この場合も、Ｔ４の時間を避けてＡＰＣを行わなければならず、結果的に書き込み可能な時間が少なくなる。
【０１０４】
また、上記実施形態では、ポリゴンミラーの回転多面鏡が６面鏡の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２１に示されるように、ポリゴンミラーの回転多面鏡が４面鏡であっても良い。この場合も、偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面とのなす角度のうち、反射光が含まれる側の角度α１が常に鈍角となるように設定されていれば良い。なお、入射角が０°となるタイミングでは、図２２に示されるように、その偏向反射面に光束が入射されないように設定している。
【０１０５】
また、上記実施形態では、２つのポリゴンミラーを用いる場合について説明したが、一例として図２３及び図２４に示されるように、１つの２段構造のポリゴンミラー２１０４を用いても良い。ここでは、一例として、上段と下段の間隔を１０ｍｍとしている。
【０１０６】
図２３では、光束ＬＢａはポリゴンミラー２１０４の上段の偏向反射面で−Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ａ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０７ａ、２１０８ａ）を介して、感光体ドラム２０３０ａに導光される。
【０１０７】
光束ＬＢｂはポリゴンミラー２１０４の下段の偏向反射面で＋Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ｂ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０７ｂ、２１０８ｂ）を介して、感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【０１０８】
光束ＬＢｃはポリゴンミラー２１０４の下段の偏向反射面で−Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ａ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０７ｃ、２１０８ｃ）を介して、感光体ドラム２０３０ｃに導光される。
【０１０９】
光束ＬＢｄはポリゴンミラー２１０４の上段の偏向反射面で＋Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ｂ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０７ｄ、２１０８ｄ）を介して、感光体ドラム２０３０ｄに導光される。
【０１１０】
図２４では、光束ＬＢａはポリゴンミラー２１０４の上段の偏向反射面で−Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ａ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０７ａ、２１０８ａ）を介して、感光体ドラム２０３０ａに導光される。
【０１１１】
光束ＬＢｂはポリゴンミラー２１０４の下段の偏向反射面で−Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ａ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０７ｂ、２１０８ｂ）を介して、感光体ドラム２０３０ｂに導光される。
【０１１２】
光束ＬＢｃはポリゴンミラー２１０４の下段の偏向反射面で＋Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ｂ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０７ｃ、２１０８ｃ）を介して、感光体ドラム２０３０ｃに導光される。
【０１１３】
光束ＬＢｄはポリゴンミラー２１０４の上段の偏向反射面で＋Ｘ側に偏向され、走査レンズ２１０５Ｂ、及び３枚の折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０７ｄ、２１０８ｄ）を介して、感光体ドラム２０３０ｄに導光される。
【０１１４】
また、上記光走査装置２０１０の変形例（「光走査装置２０１０Ａ」という）が図２５に示されている。
【０１１５】
この光走査装置２０１０Ａは、前記４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）に代えて２つの光源（２２００Ａ、２２００Ｂ）が用いられ、前記４つの偏光器前光学系に代えて偏光器前光学系Ａと偏光器前光学系Ｂが用いられる点に特徴を有している。そこで、以下においては、光走査装置２０１０との相違点を中心に説明するとともに、前述した光走査装置２０１０と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１１６】
光源２２００Ａ及び光源２２００Ｂは、いずれも上記実施形態における光源と同様な光源である。光源２２００Ａと光源２２００Ｂは、Ｘ軸方向に関して離れて配置されており、いずれも−Ｙ方向に光束を射出する。
【０１１７】
偏向器前光学系Ａは、光源２２００Ａとポリゴンミラー２１０４Ａとの間に配置された偏向器前光学系であり、一例として図２６に示されるように、カップリングレンズ２２０１Ａ、開口板２２０２Ａ、ビームスプリッタ２２０３Ａ、反射ミラー２２０４Ａ、及び２つのシリンドリカルレンズ（２２０５ａ、２２０５ｂ）を有している。
【０１１８】
カップリングレンズ２２０１Ａは、光源２２００Ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【０１１９】
開口板２２０２Ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１Ａを介した光束のビームを整形する。
【０１２０】
ビームスプリッタ２２０３Ａは、開口板２２０２Ａの開口部を通過した光束の約半分を透過させ、残りを＋Ｘ方向に反射する。ビームスプリッタ２２０３Ａで反射された光束が前記光束ＬＢａであり、ビームスプリッタ２２０３Ａを透過した光束が前記光束ＬＢｂである。
【０１２１】
反射ミラー２２０４Ａは、ビームスプリッタ２２０３Ａで反射された光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束の光路を−Ｙ方向に折り曲げる。
【０１２２】
シリンドリカルレンズ２２０５ａは、反射ミラー２２０４Ａを介した光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束を、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【０１２３】
シリンドリカルレンズ２２０５ｂは、ビームスプリッタ２２０３Ａを透過した光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束を、ポリゴンミラー２１０４Ａの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【０１２４】
偏向器前光学系Ｂは、光源２２００Ｂとポリゴンミラー２１０４Ｂとの間に配置された偏向器前光学系であり、一例として図２７に示されるように、カップリングレンズ２２０１Ｂ、開口板２２０２Ｂ、ビームスプリッタ２２０３Ｂ、反射ミラー２２０４Ｂ、及び２つのシリンドリカルレンズ（２２０５ｃ、２２０５ｄ）を有している。
【０１２５】
カップリングレンズ２２０１Ｂは、光源２２００Ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【０１２６】
開口板２２０２Ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１Ｂを介した光束のビームを整形する。
【０１２７】
ビームスプリッタ２２０３Ｂは、開口板２２０２Ｂの開口部を通過した光束の約半分を透過させ、残りを＋Ｘ方向に反射する。ビームスプリッタ２２０３Ｂで反射された光束が前記光束ＬＢｃであり、ビームスプリッタ２２０３Ｂを透過した光束が前記光束ＬＢｄである。
【０１２８】
反射ミラー２２０４Ｂは、ビームスプリッタ２２０３Ｂで反射された光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束の光路を−Ｙ方向に折り曲げる。
【０１２９】
シリンドリカルレンズ２２０５ｃは、反射ミラー２２０４Ｂを介した光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束を、ポリゴンミラー２１０４Ｂの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【０１３０】
シリンドリカルレンズ２２０５ｄは、ビームスプリッタ２２０３Ｂを透過した光束ＬＢｄの光路上に配置され、該光束を、ポリゴンミラー２１０４Ｂの偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【０１３１】
反射ミラー２２０４Ａは、光束ＬＢａと光束ＬＢｂが互いに異なる偏向反射面に入射するように、Ｘ軸方向に関する位置が調整されている（図２８参照）。このとき、光束ＬＢａ及び光束ＬＢｂの平均入射角が略４５°になるようにすると、光束ＬＢａと光束ＬＢｂが平行を保ってポリゴンミラー２１０４Ａに向かうように、反射ミラー２２０４Ａを配置でき、ビームスプリッタ２２０３Ａ以後の光学素子の組み付け及び調整が容易となる。なお、図２８では、分かりやすくするため、ポリゴンミラー２１０４Ａで偏向された各光束は、折り曲げられることなく有効走査領域に向かうように示されている。
【０１３２】
上記平均入射角は、有効走査領域を走査する光束の平均の入射角度である。図２８の場合は、平均入射角度と同じ入射角度で偏向反射面に入射した光束は、感光体ドラムの回転軸方向に直交する面に沿って被走査面に入射する。なお、走査レンズの光軸が主走査方向（図２８でのＹ軸方向）に関して反光源側（−Ｙ側）に偏っているときは、平均入射角度と同じ入射角度で偏向反射面に入射した光束は、感光体ドラムの回転軸方向に直交する面に沿って被走査面に入射するとは限らない。
【０１３３】
また、ビームスプリッタ２２０３Ａと反射ミラー２２０４Ａの間隔分だけＸ軸方向に関して光束ＬＢａと光束ＬＢｂの光路を異ならせることで反射ミラーの数を減らし、レイアウト性を向上させることができる。
【０１３４】
さらに、シリンドリカルレンズ２２０５ａを反射ミラー２２０４Ａとポリゴンミラー２１０４Ａの間に配置し、シリンドリカルレンズ２２０５ｂをビームスプリッタ２２０３Ａとポリゴンミラー２１０４Ａの間に配置することで、各感光体ドラム上での結像特性を向上させることができる。
【０１３５】
偏向器前光学系Ｂにおいても同様である。
【０１３６】
次に、分割光による光走査の例として、ポリゴンミラーを中心として対向している有効走査領域１と有効走査領域２について、有効走査領域１を光束１で走査し、有効走査領域２を光束２で走査する場合について説明する（図２９参照）。
【０１３７】
図３０（Ａ）には、有効走査領域１及び有効走査領域２ともに走査されていない状態が示されている。図３０（Ａ）の状態からポリゴンミラーが反時計回りに回転すると、図３０（Ｂ）に示されるように、光束１の反射光が有効走査領域１を走査し始める。その時、光束２の反射光は有効走査面２から離れる位置に向かう。
【０１３８】
さらにポリゴンミラーが回転すると、図３０（Ｃ）に示されるように、光束１の反射光は有効走査領域１の走査を終了する。光束１の反射光が有効走査領域１を−Ｙ方向に向かって走査している間に、光束２は次の偏向反射面に入射する。そして、光束２の反射光は有効走査領域２の−Ｙ側に移り、有効走査領域２に近づく。
【０１３９】
さらにポリゴンミラーが回転し、図３０（Ａ）の状態からポリゴンミラーが反時計回りに３０°回転した状態が図３１（Ａ）に示されている。ここでは、この時、偏向反射面に向かう光束１と該反射面とのなす角度のうち、光束１の反射光が含まれる側の角度θ１が鈍角であり、偏向反射面に向かう光束２と該反射面とのなす角度のうち、光束２の反射光が含まれる側の角度θ２が鈍角であるように、光束１及び光束２のポリゴンミラーへの入射位置が設定されている。すなわち、この状態のときに光束１及び光束２がいずれも偏向反射面ｒ１に入射しないように設定されている。
【０１４０】
さらにポリゴンミラーが回転すると、図３１（Ｂ）に示されるように、光束２の反射光が有効走査領域２を走査し始め、光束１の反射光は有効走査面１から離れた位置に向かう。
【０１４１】
さらにポリゴンミラーが回転すると、図３１（Ｃ）に示されるように、光束２の反射光は有効走査領域２の走査を終了する。光束２の反射光が有効走査領域２を＋Ｙ方向に向かって走査している間に、光束１は次の偏向反射面に入射する。そして、光束１の反射光は有効走査領域１の＋Ｙ側に移り、有効走査領域１に近づく。
【０１４２】
さらにポリゴンミラーが回転すると、上記図３０（Ａ）と同じ状態になる。
【０１４３】
走査制御装置は、光束１の反射光が有効走査領域１内を走査している時は対応する色（例えば、シアン）の画像情報に基づき光源の変調駆動を行う。また、走査制御装置は、光束２の反射光が有効走査領域２内を走査している時は対応する色（例えば、ブラック）の画像情報に基づき光源の変調駆動を行う。これにより、１つの光源で２色分の画像情報を互いに異なる被走査面に書き込むことができる（図３２参照）。なお、図３２では、ＡＰＣ及び同期検知の図示を省略している。
【０１４４】
ところで、ポリゴンミラーの回転多面鏡が４面鏡であり、ビームスプリッタで分割された２つの光束（光束１、光束２）を偏向反射面に当て続けると、必ず戻り光が生じる（図３３（Ａ）参照）。また、ポリゴンミラーの回転多面鏡が６面鏡であり、偏向反射面のＸ軸方向の長さが２つの光束の間隔より長い場合は、図３３（Ｂ）に示されるように、戻り光が生じる。しかしながら、図３３（Ｃ）に示されるように、偏向反射面のＸ軸方向の長さより２つの光束の間隔が大きいと、偏向反射面が入射光に対して垂直になることがない。
【０１４５】
この場合は、偏向反射面に向かう光束１と該偏向反射面とのなす角度のうち、光束１の反射光が含まれる側の角度が鈍角である。同様に、偏向反射面に向かう光束２と該偏向反射面とのなす角度のうち、光束２の反射光が含まれる側の角度が鈍角である。このように設定することにより、光源への戻り光がなくなり、光源とポリゴンミラーとの間に配置される光学部品を減らすことができ、コストダウンとレイアウトの自由度の向上を図ることができる。また、戻り光がないためＡＰＣによる正確な光量制御が容易になる。
【０１４６】
複数の偏向反射面において面精度のばらつきがあると、感光体ドラム表面の光スポット位置が副走査方向にずれることがある。この位置ずれを補正（いわゆる「面倒れ補正」）するため、シリンドリカルレンズは、その焦線位置がポリゴンミラーの偏向反射面近傍になるように調整されている。
【０１４７】
感光体ドラム表面での副走査方向に関するビームスポット径を同じにするため、集光角を変化させないで、走査レンズをポリゴンミラーと感光体ドラム表面の中点（図３４参照）よりポリゴンミラー側に配置した場合（図３５（Ａ）参照）と、該中点より感光体ドラム側に配置した場合（図３５（Ｂ）参照）について検討した。図３５（Ａ）と図３５（Ｂ）を比較すると明らかなように、図３５（Ａ）のほうが、図３５（Ｂ）よりも開口板の開口部を大きくすることができる。
【０１４８】
光走査装置２０１０Ａでは、光源から射出された光束を２分割しているため、開口板の開口部を大きくし、感光体ドラムに向かう光束の光量を多くするのが好ましい。そこで、光走査装置２０１０Ａでは、走査レンズを上記中点よりもポリゴンミラー側に配置している。
【０１４９】
ポリゴンミラーを中心に対向して配置された２つの被走査面を光走査する場合に、ポリゴンミラーの回転多面鏡が４面鏡のとき、該ポリゴンミラーに入射する光束の平均入射角が略２２．５°になるように設定すると、図３６（Ａ）に示されるように、光源への戻り光が生じる。
【０１５０】
ここでは、光源への戻り光をなくすため、偏向反射面に向かう光束と該偏向反射面とのなす角度のうち、該光束の反射光が含まれる側の角度を鈍角としている。そこで、図３６（Ｂ）に示されるように、偏向反射面に対する光束の平均入射角を大きくすることが有効であり、平均入射角を４５°とすることが考えられる。しかしながら、図３６（Ｂ）の状態では同じタイミングで２つの被走査面を光走査してしまい、同じ光源で異なる被走査面を独立して光走査することができない。
【０１５１】
そこで、図３６（Ｃ）に示されるように、ポリゴンミラーの回転多面鏡を６面鏡にすれば、戻り光をなくすための条件を満たしながら、１つの光源で２つの被走査面を独立して光走査することができる。
【０１５２】
このとき、１つの光源からの光束で異なる被走査面を独立して光走査するためには、１つの面で１ラインを走査できる偏向角は１２０°である。その間に２色分の走査線を描く必要があるため、画角を６０°未満とする必要がある。
【０１５３】
ポリゴンミラーの回転多面鏡が６面鏡以外の場合には、光源への戻り光が発生してしまう場合や、画角を大きくとれず、同じ走査幅を走査しようとすると偏向反射面から感光体ドラム表面までの光路長が長くなってしまい、装置全体の大型化を招いてしまう場合がある。
【０１５４】
光走査装置２０１０Ａにおける数値例を説明する。
【０１５５】
各光源から射出される光束の波長は６５５ｎｍ、各カップリングレンズの焦点距離は２７ｍｍである。各ポリゴンミラーにおける６面鏡の内接円半径は１３ｍｍである。偏向反射面の長手方向の長さは１５ｍｍである。各シリンドリカルレンズの焦点距離は４７ｍｍである。
【０１５６】
また、各光路長及び各レンズの中心肉厚の例が図３７〜図３９に示されている。
【０１５７】
なお、一例として図４０に示されるように、上記ビームスプリッタ２２０３Ａに代えて、プレート型分割素子２２０３Ａ’を用いても良い。この場合、高い分割効率を得るため、プレート型分割素子２２０３Ａ’への光束の入射角は５０°〜６０°としている。なお、上記ビームスプリッタ２２０３Ｂに代えて、プレート型分割素子２２０３Ａ’と同様なプレート型分割素子を用いても良い。
【０１５８】
また、上記実施形態では、偏向反射面に光束が回転軸に直交する面に平行に入射（水平入射）される場合について説明したが、これに限定されるものではない。偏向反射面に光束が回転軸に直交する面に傾斜した方向から入射（斜入射）されても良い。この場合は、走査レンズの数を減らすことができ、更に小型化、低コスト化を図ることができる。
【０１５９】
また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。
【０１６０】
また、像担持体として銀塩フィルムを用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により銀塩フィルム上に潜像が形成され、この潜像は通常の銀塩写真プロセスにおける現像処理と同等の処理で可視化することができる。そして、通常の銀塩写真プロセスにおける焼付け処理と同等の処理で転写対象物としての印画紙に転写することができる。このような画像形成装置は光製版装置や、ＣＴスキャン画像等を描画する光描画装置として実施できる。
【０１６１】
また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体（ポジの印画紙）を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。
【０１６２】
また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタの場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【符号の説明】
【０１６３】
２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０１０Ａ…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４Ａ，２１０４Ｂ…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０５Ａ，２１０５Ｂ…走査レンズ（走査光学系の一部）、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１０７ａ〜２１０７ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２１０８ａ〜２１０８ｄ…折り返しミラー（走査光学系の一部）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０３Ａ，２２０３Ｂ…ビームスプリッタ（光束分割素子）、２２０５ａ〜２２０５ｄ…シリンドリカルレンズ（偏向器前光学系の一部）、２２０９ａ〜２２０９ｄ…同期検知センサ、２３００…光学ハウジング。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６４】
【特許文献１】特許第４４２８９２０号公報
【特許文献２】特開２００７−０２５１６５号公報
【特許文献３】特開２００８−２５７１６９号公報
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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