(57)【要約】【課題】４以上の被走査面に対応する光走査装置として、低コスト、低消費電力、小型化と、波面収差，走査線曲がりなどの光学特性を両立する。【解決手段】光源装置と、ポリゴンミラー１０４と、偏向された複数の光ビーム２０２ａ〜２０２ｃそれぞれに対応する走査光学系と、前記複数の光ビームそれぞれに対応して走査光学系と被走査面の間の光路上に、主走査方向、副走査方向ともに屈折力を持たず、且つ入射する光ビームに対し該光ビームの進行方向に垂直な軸に対してある角度を持って傾いて配置される平板ガラス１１１ａ〜１１１ｃと、を備え、ポリゴンミラー１０４の反射面の法線に対して副走査方向に入射角度が異なる光ビーム２０２ａ，２０２ｃごとで、該光ビームに対応する平板ガラス１１１ａ，１１１ｃの前記光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度が異なる。【選択図】図６
2011064717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ビームを射出する光源装置と、前記複数の光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向された複数の光ビームそれぞれに対応して被走査面に集光する走査光学系と、前記複数の光ビームそれぞれに対応して走査光学系と被走査面の間の光路上に、主走査方向、副走査方向ともに屈折力を持たず、且つ入射する光ビームに対し該光ビームの進行方向に垂直な軸に対してある角度を持って傾いて配置される平板ガラスと、を備える光走査装置において、
前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線に対して副走査方向に入射角度が異なる光ビームが含まれ、
該光偏向器の反射面の法線に対して副走査方向に入射角度が異なる光ビームごとで、該光ビームに対応する平板ガラスの前記光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度が異なることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の光ビームを射出する光源装置と、前記複数の光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向された複数の光ビームそれぞれに対応して被走査面に集光する走査光学系と、前記複数の光ビームそれぞれに対応して走査光学系と被走査面の間の光路上に、主走査方向、副走査方向ともに屈折力を持たず、且つ入射する光ビームに対し該光ビームの進行方向に垂直な軸に対してある角度を持って傾いて配置される平板ガラスと、を備える光走査装置において、
前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線に対し副走査方向にある角度を持って入射する光ビームＢ１と、前記光偏向器の反射面の法線に対し平行に入射する光ビームＢ２が含まれ、
前記走査光学系には、前記複数の光ビームそれぞれに対応してレンズ面形状が副走査方向において非対称となる特殊面をもつ走査レンズがお互いに同一形状の個別レンズとして設けられており、
前記光偏向器と被走査面の間の光路上に、前記光ビームＢ１，Ｂ２に対応する個別レンズ、平板ガラスのみを配置すると仮定した場合、
前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと前記光ビームＢ１に対応する個別レンズの光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが同一となり、
前記光ビームＢ２に対応する前記平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、副走査方向において、前記光偏向器における前記光ビームＢ２の反射方向に対する前記光ビームＢ１の反射方向の傾け方向と同じであることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが同一となる個別レンズを用いた前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向とは逆であることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが反転された個別レンズを用いた前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向と同じあることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け角度は、前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け角度とその絶対値が等しいことを特徴とする請求項３または４記載の光走査装置。
【請求項６】
前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の異なる側からそれぞれある角度を持ち該光偏向器に入射する複数の光ビームが含まれ、
前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の一方の側からある角度を持って該光偏向器に入射する光ビームに対応する平板ガラスの該光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の他方の側からある角度を持って該光偏向器に入射する光ビームに対応する平板ガラスの該光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向とは逆であることを特徴とする請求項１または２記載の光走査装置。
【請求項７】
前記光源装置は、複数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項８】
電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、
電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等に関連して広く知られた光走査装置は一般に、光源側からの光ビームを光偏向器により偏向させ、ｆθレンズ等の走査光学系により被走査面に向けて集光して被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットで被走査面を光走査(主走査)するように構成されている。被走査面の実体をなすものは光導電性の感光体等である感光媒体の感光面である。
【０００３】
また、フルカラー画像形成装置の一例として、４つの感光体を記録紙の搬送方向に配列し、これらの各感光体に対応した複数の光源装置から放射された光ビームの光束を１つの偏向手段により偏向走査し、各感光体に対応する複数の走査結像光学系により各感光体に同時に露光して潜像をつくり、これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で可視像化したのち、これらの可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写し定着することで、カラー画像を得られるように構成されている。このように、光走査装置と感光体の組み合わせを２組以上用いて、２色画像や多色画像、カラー画像等を得るようにした画像形成装置は「タンデム式画像形成装置」として知られている。このようなタンデム式画像形成装置として、複数の感光媒体が単一の光偏向器を共用する方式のものが開示されている。
【０００４】
その例は次のとおりである。
（１）略平行でかつ副走査方向に離れた複数の光束を偏向器に入射し、複数の光束に対応する複数の走査光学素子を副走査方向に並べて走査する（特許文献１）。
（２）偏向器の片側より光束を入射し、３枚構成の走査光学系Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で、このうち走査光学系Ｌ１,Ｌ２は異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、走査光学系Ｌ３は各被走査面毎に設けられている（特許文献２〜４）。
このように、複数の被走査面で光偏向器を共用すると、光偏向器の数を減らすことにより、画像形成装置をコンパクト化することが可能になる。
【０００５】
また、カラー画像形成装置の光走査装置において、単一の光偏向器として低コスト化を図る手段として、特許文献５に開示されているように、光偏向器の偏向反射面に副走査方向に角度を持って光ビームを入射させる斜入射光学系が知られている。前記斜入射光学系は、複数の光ビームがそれぞれ偏向反射面で偏向反射された後に、各々対応する被走査面（感光体）に、折返しミラーなどで分離され導かれる。この時、それぞれの光ビームの副走査方向の角度（光偏向器に斜入射する角度）は、前記ミラーで各光束が分離可能な角度に設定されている。
【０００６】
この斜入射光学系を用いることで、前記ミラーで各光束が分離可能な副走査方向の隣接する光ビームの間隔を、光偏光器を大型化させること（副走査方向へのポリゴンミラーの多段化、厚肉化）無しに実現可能となる。
【０００７】
更に近年では、画像形成装置の出力画像の高画質化に向けて、従来イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応していた４つの被走査面（感光体）に対し、更に白などの色の数を増やしたり、透明なトナーを追加したりした画像形成装置が提案されている（特許文献６，７）。引用文献６，７では、感光体の数を増やすことなく対応しているが、現実的には感光体の周りで作像するモジュールを増やす事はスペース上問題があり、感光体を追加の色の分だけ増やして対応する事が望ましい。
【０００８】
また、フルカラー対応の光走査装置において、低コスト、省スペース、省エネルギー達成のため、斜入射光学系を用いることが望ましいが、その反面、斜め入射方式には「走査線曲がり」が大きいという問題がある。この走査線曲がり発生量は、前記各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせ可視化した際に、色ずれとなって現れてしまう。
【０００９】
また、感光体を増加させた場合、従来の４つの感光体に対応する光走査装置以上に装置全体の低コスト化、及び小型化の課題が大きくなる。一般的に、光走査装置内の光学素子でポリゴンミラー部のコストは高く、コストの高い光偏向器を単一とした場合においても、対応する被走査面が１つ増える事により偏向する光ビームが増え、光偏向器上で複数の感光体に向かう光ビームが、最低でも副走査方向に３段水平に並ぶ事となり、光偏向器がより大型化するなどの問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、光偏向器への斜入射角を小さく設定し、斜入射光学系特有の走査線曲りの増大、波面収差の増大を補正し、且つ低コスト、省スペース、省エネルギー達成する光走査装置の実現を第一の目的とする。
また、本発明は、４以上の被走査面に対応する光走査装置において、低コスト、低消費電力、小型化と、波面収差、走査線曲がりなどの光学特性を両立する光走査装置の実現を第二の目的とする。
また、本発明は、本発明の光走査装置を用いて、形成される画像の色ずれを低減し良好な画像品質を得ることのできる画像形成装置の実現を第三の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕  複数の光ビームを射出する光源装置と、前記複数の光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向された複数の光ビームそれぞれに対応して被走査面に集光する走査光学系と、前記複数の光ビームそれぞれに対応して走査光学系と被走査面の間の光路上に、主走査方向、副走査方向ともに屈折力を持たず、且つ入射する光ビームに対し該光ビームの進行方向に垂直な軸に対してある角度を持って傾いて配置される平板ガラスと、を備える光走査装置において、前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線に対して副走査方向に入射角度が異なる光ビームが含まれ、該光偏向器の反射面の法線に対して副走査方向に入射角度が異なる光ビームごとで、該光ビームに対応する平板ガラスの前記光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度が異なることを特徴とする光走査装置。
〔２〕  複数の光ビームを射出する光源装置と、前記複数の光ビームを偏向する光偏向器と、前記偏向された複数の光ビームそれぞれに対応して被走査面に集光する走査光学系と、前記複数の光ビームそれぞれに対応して走査光学系と被走査面の間の光路上に、主走査方向、副走査方向ともに屈折力を持たず、且つ入射する光ビームに対し該光ビームの進行方向に垂直な軸に対してある角度を持って傾いて配置される平板ガラスと、を備える光走査装置において、前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線に対し副走査方向にある角度を持って入射する光ビームＢ１と、前記光偏向器の反射面の法線に対し平行に入射する光ビームＢ２が含まれ、前記走査光学系には、前記複数の光ビームそれぞれに対応してレンズ面形状が副走査方向において非対称となる特殊面をもつ走査レンズがお互いに同一形状の個別レンズとして設けられており、前記光偏向器と被走査面の間の光路上に、前記光ビームＢ１，Ｂ２に対応する個別レンズ、平板ガラスのみを配置すると仮定した場合、前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと前記光ビームＢ１に対応する個別レンズの光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが同一となり、前記光ビームＢ２に対応する前記平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、副走査方向において、前記光偏向器における前記光ビームＢ２の反射方向に対する前記光ビームＢ１の反射方向の傾け方向と同じであることを特徴とする光走査装置。
〔３〕  前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが同一となる個別レンズを用いた前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向とは逆であることを特徴とする前記〔２〕記載の光走査装置。
〔４〕  前記光ビームＢ２に対応する個別レンズと光ビームの進行方向に対する副走査方向のレンズ面形状の向きが反転された個別レンズを用いた前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け方向と同じあることを特徴とする請求項２または３記載の光走査装置。
〔５〕  前記光ビームＢ２に対応する平板ガラスの該光ビームＢ２の進行方向に垂直な軸に対する傾け角度は、前記光ビームＢ１に対応する平板ガラスの該光ビームＢ１の進行方向に垂直な軸に対する傾け角度とその絶対値が等しいことを特徴とする前記〔３〕または〔４〕記載の光走査装置。
〔６〕  前記複数の光ビームには、前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の異なる側からそれぞれある角度を持ち該光偏向器に入射する複数の光ビームが含まれ、前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の一方の側からある角度を持って該光偏向器に入射する光ビームに対応する平板ガラスの該光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光偏向器の反射面の法線を含む水平面を挟んで副走査方向の他方の側からある角度を持って該光偏向器に入射する光ビームに対応する平板ガラスの該光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向とは逆であることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕記載の光走査装置。
〔７〕  前記光源装置は、複数の光ビームを射出するマルチビーム光源装置であることを特徴とする前記〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の光走査装置。
〔８〕  電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として前記〔１〕〜〔７〕のいずれかに記載の光走査装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光走査装置によれば、光偏向器への斜入射角を小さく設定し、斜入射光学系特有の走査線曲りの増大、波面収差の増大を補正し、且つ低コスト、省スペース、省エネルギー達成することができる。また４以上の被走査面に対応する光走査装置において、低コスト、低消費電力、小型化と、波面収差、走査線曲がりなどの光学特性を両立することが可能となる。
また、本発明の画像形成装置によれば、本発明の光走査装置を用いて、形成される画像の色ずれを低減と、良好な画像品質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る光走査装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】対向走査方式の光走査装置の構成を示す断面図である。
【図３】光ビームのポリゴンミラーへの入射状態を示す断面図である。
【図４】光走査装置におけるポリゴンミラー、走査光学系、平板ガラス、感光体の配置関係を示す断面概略図である。
【図５】本発明に係る光走査装置の実施形態１におけるポリゴンミラー、走査光学系、平板ガラス、感光体の配置関係（１）を示す断面概略図である。
【図６】本発明に係る光走査装置の実施形態１におけるポリゴンミラー、走査光学系、平板ガラス、感光体の配置関係（２）を示す断面概略図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の構成（１）を示す断面概略図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の構成（２）を示す断面概略図である。
【図９】図８の画像形成装置に用いる光走査装置の構成を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る光走査装置及び画像形成装置の構成について図面を参照して説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明に係る光走査装置の基本構成図であり、実施形態１の構成を説明するための概略図である。
本発明に係る光走査装置において、図１に示すように、光源としての半導体レーザ２０１から放射された発散性の光束（光ビームともいう）２０２はカップリングレンズ２０３により以後の光学系に適した光束形態に変換される。カップリングレンズ２０３により変換された光束形態は、平行光束であることも、弱い発散性あるいは弱い集束性の光束であることもできる。カップリングレンズ２０３からの光束２０２はアパーチャ２０４を通過してシリンドリカルレンズ１０３により副走査方向に集光され、回転するポリゴンミラー（回転多面鏡、光偏向器ともいう）１０４の偏向反射面（単に反射面ともいう）に入射する。ついで、偏向反射面により反射された光束２０２は、ポリゴンミラー１０４の等速回転とともに等角速度的に偏向し、第１レンズ１０５，第２レンズ１０６からなる走査光学系１１０を透過して、反射ミラー１０７で折り返されて感光体ドラム（単に感光体ともいう）１０１の被走査面上に集光する。これにより、偏向光束は被走査面上に光スポットを形成し、被走査面の光走査を行う。
【００１５】
なお、図２に示すような、対向走査方式の光走査装置におけるポリゴンミラー１０４では、図３（ａ）に示すが如く、各々対応する被走査面に向かう光束２０２を分離に必要な間隔Ｚを得るために２段化されたポリゴンミラーを使用している。このとき、ポリゴンミラーを２段化することなく一段で使用しても良いが、ポリゴンミラー１０４の副走査方向の厚さが厚くなり、空気との接触面積が増大して、風損の影響による消費電力アップ、騒音の増大、コストアップなどの問題が生じる。更に、高画質化に向け従来のシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に対し、カラートナーの種類追加、もしくは透明トナーの採用などにより対応する感光体が増えた場合は、ポリゴンミラー１０４の副走査方向の厚さが、図３（ｂ）の如くより厚くなり、高速化、低コスト化などへの課題は大きくなる。また、３段化した場合においても、ポリゴンミラー１０４の形状が複雑になり、加工時間もかかるため、低コスト化についての課題が特に大きくなる。
【００１６】
つぎに、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に対し副走査方向にある角度で入射する光ビーム２０２ａ，２０２ｃと、該偏向反射面の法線に対して平行に入射する光ビーム２０２ｂを含む光走査装置について説明する。またここでは、実施例の１つとして、５つの感光体ドラムに対応する５本の光ビームを用いる光走査装置を前提に説明する。
【００１７】
図３（ｃ）は、本発明の光走査装置におけるポリゴンミラー１０４周辺の断面図であり、光ビームのポリゴンミラー１０４への入射状態を示している。図３（ｃ）に示す通り、感光体の数が１つ増えた場合において、ポリゴンミラー１０４において、一方の偏向反射面（図中左側）には２つの感光体に対応した２本の光ビーム２０２が入射し、他方の偏向反射面（図中右側）には３つの感光体に対応した３本の光ビーム２０２が入射している。なお、図３（ｃ）において、図中上下方向が副走査方向である。このとき、図中右側の偏向反射面に入射する３本の光ビームのうち１本の光ビーム２０２ｂを、前記偏向反射面の法線に対し平行とすることで該偏向反射面への各光ビームの斜入射角を最も小さく設定可能となる。つまり、図３（ｃ）においてポリゴンミラー１０４の左側の全ての光ビームに関して斜入射光学系（斜め入射光学系ともいう）として偶数の感光体に対応するものとし、ポリゴンミラー１０４の右側では一部の光ビームに関して水平光学系として奇数の感光体に対応するものとすることで、ポリゴンミラー１０４を１段の薄いものとすることを実現して、光走査装置を構成する部品でコスト比率の高い光偏向器のコストを下げ、消費電力や騒音を低減可能な、環境を考慮した光走査装置が提供可能となる。また、ポリゴンミラー１０４への光ビームの斜入射角を小さく設定させる事が可能となる。
【００１８】
つぎに、ポリゴンミラー１０４への斜入射光学系、すなわち斜め入射する光ビームに対応する走査光学系について説明する。
光源側からの光ビームは、ポリゴンミラー１０４の回転軸に直交する平面、あるいはポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線を含む水平面に対して傾いて入射する（これを斜め入射方式という）。従って、偏向反射面により反射された光ビームも、該平面（水平面）に対して傾いている。このようなポリゴンミラー１０４の回転軸に直交する平面に対し角度を有する光ビームは、光源装置である半導体レーザ２０１、カップリングレンズ２０３、シリンドリカルレンズ１０３の光軸を水平面に対して傾けて配置してポリゴンミラー１０４の偏向反射面に所望の角度に入射するようにしても良いし、折返しミラーを用いて光ビームを折り返して角度をつけて入射させるようにしても良い。また、シリンドリカルレンズ１０３の光軸を光ビームが進行する方向に対して副走査方向に傾けることで、偏向反射面に向かう光ビームに角度をつけても構わない。
【００１９】
ところで、従来の斜め入射方式において、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面に水平入射する光ビームに対して、副走査方向にある角度を持って斜め入射させる光ビームは、走査光学系１１０のレンズに対して副走査方向に角度を持って入射することになることから、諸収差量が増大し光学性能が劣化する。
【００２０】
例えば、斜め入射方式には「走査線曲がり」が大きいという問題がある。この走査線曲がり発生量は、前記各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせ可視化した際に、色ずれとなって現れてしまう。また、斜入射することにより、光束が走査レンズにねじれて入射することで、波面収差も増大し、特に周辺の像高で光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太ってしまい、高画質化を妨げる要因となる。
【００２１】
走査線曲がりの発生について具体的に説明する。例えば、走査光学系１１０を構成する走査レンズ、特に副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（図１では第２レンズ１０６）の入射面の主走査方向の形状が、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の光ビームの反射点を中心とする円弧形状でない限り、主走査方向のレンズ高さによりポリゴンミラー１０４の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離は異なるようになる。通常、走査レンズを前記形状にすることは、光学性能を維持する上で困難である。つまり、図１（ｂ）に示すように、通常の光ビーム２０２は、ポリゴンミラー１０４により偏向走査され、走査レンズである第２レンズ１０６の各像高の主走査断面において、レンズ面に対し垂直入射することはなく、主走査方向にある入射角を持って入射する。
【００２２】
ポリゴンミラー１０４の偏向反射面に対して通常の水平入射であれば、偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離が異なっても、光ビーム２０２ｂは走査レンズに対し水平に進行するため、走査レンズ上での副走査方向の入射位置が異なることはなく、走査線曲がりの発生が生じない。しかし、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面に副走査方向に角度を持って斜入射することにより、ポリゴンミラー１０４により偏向反射された光ビーム２０２ａ（あるいは２０２ｃ）は、像高によりポリゴンミラー１０４の偏向反射面から走査レンズ入射面までの距離は異なるようになり、走査レンズ、例えば第２レンズ１０６への副走査方向の入射高さが周辺に行くほど中心より高い位置、もしくは低い位置に（光ビーム２０２ａ（あるいは２０２ｃ）の副走査方向にもつ角度の方向により異なって）入射される。この結果、第２レンズ１０６の副走査方向に屈折力を持つ面を通過する際に、副走査方向に受ける屈折力が異なり走査線曲がりが発生することになる。
【００２３】
走査線曲がりが発生すると、これを補正する必要があるが、この走査線曲がりの補正には、走査レンズである第２レンズ１０６における被走査面側のレンズ面に特殊面を用いることが望ましい。
なお、ここで説明する特殊面は、副走査方向に曲率を持たない面であり、その副走査方向の傾きが主走査方向に異なる面を示す。すなわち、副走査方向において非対称の面形状を有する。また、その面形状は、以下の形状式（１）による。ただし、以下の形状式に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。
【００２４】
Ｘ(Ｙ,Ｚ)＝Y^2・Cm／{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)^2]}＋ A・Y^4 ＋ B・Y^6 ＋ C・Y^8 ＋ D・Y^10 ＋ E・Y^12 ・・・ ＋ Cs(Y)・Z^2／{1+√[1-(Cs(Y)・Z)^2]}＋(Ｆ0+Ｆ1・Y＋Ｆ2・Y^2＋Ｆ3・Y^3＋Ｆ4・Y^4＋・・・)Ｚ  ・・・（１）
【００２５】
ここで、Ｃｍ＝１／ＲＹ、Ｃｓ(Ｙ)＝１／ＲＺとする。なお、光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をＲＹ、光軸から主走査方向の距離をＹ、高次係数をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をＲＺとしている。また、(Ｆ0＋Ｆ1・Y＋Ｆ2・Y^2＋Ｆ3・Y^3＋Ｆ4・Y^4＋・・・)Ｚは、チルト量を表す部分であり、チルト量を持たないとき、F0,F1,F2,・・・は全て０である。また、F1,F2,・・・が０で無いとき、チルト量は、主走査方向に変化することになる。
【００２６】
このような特殊面により各像高に向かう光ビームの副走査方向の方向を、走査レンズの主走査方向に異なるチルト量を最適に与えることで走査線曲がりを補正することが可能となる。また、このとき光束が絞られているため、特殊面による波面収差の増大は極めて小さく抑える事が可能である。
【００２７】
つぎに、波面収差補正について説明を加える。
波面収差補正と走査線曲がりの補正を良好に行うために、走査レンズを少なくとも２枚で構成し、ポリゴンミラー（光偏向器）１０４に近い走査レンズ（少なくとも副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズより光偏向器側の走査レンズ、図１では第１レンズ１０５）で、周辺に向け副走査方向に凹のパワーが強くなる面を用い波面収差補正を行い、被走査面に近い走査レンズ（副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ）の特殊面で走査線曲がり補正を行うように、それぞれの補正機能を分離することで、ビームスポット径の更なる小径化と走査線曲がりの低減を達成可能となる。もちろん、完全に機能分離させなければならないわけではなく、それぞれの面で、波面収差補正の一部、走査線曲がり補正の一部を受け持っても良いことは言うまでもない。
【００２８】
このような面構成の採用により、走査レンズの主走査方向に異なる負パワーを最適に与えることができ光ビーム内の光束のねじれを補正可能となる。また光束のねじれによる被走査面上での光束内の光線のばらつきを、被走査面側の走査レンズの入射位置を補正することで波面収差が良好になる。
【００２９】
本実施形態では、図４に示すようにあるいは後述する実施例に示すように、走査光学系１１０における走査レンズは２枚構成で、ポリゴンミラー１０４側の走査レンズである第１レンズ１０５は、２つの斜入射（斜入射角ａの大きさは同じで符号のみ異なる）の光ビーム２０２ａ，２０２ｃで共用するレンズであり、被走査面側の走査レンズである第２レンズ１０６は光ビーム２０２ａ，２０２ｃごとに個別に配置されているレンズ（個別レンズ）である。個別レンズである第２レンズ１０６は、先の説明の特殊面を用い、主に走査線曲がりを補正しており、共用レンズである第１レンズ１０５は中心から周辺に向け副走査方向の負のパワーが強くなる面を用いており（詳細は後述する）、主に第２レンズ１０６への副走査方向の入射位置を調整し波面収差補正を行っている。
【００３０】
第２レンズ１０６は、ポリゴンミラー１０４へ斜入射する光ビーム２０２ａ，２０２ｃに対応して、該光ビーム２０２ａ，２０２ｃの斜入射角ａの符号によらず同一形状であり、被走査面側の特殊面の配置は副走査方向の上下が反転するように配置される。図４における矢印方向は、その２つの第２レンズ１０６の配置方向が異なることを示している。つまり、点線で示す基準平面（水平面）に対し、第２レンズ１０６の特殊面の形状が対称となるように配置されることとなる。この結果、光ビーム２０２ａ，２０２ｃの斜入射の角度の符合が異なっていても、走査線曲りは良好に補正される事となる。
【００３１】
また波面収差についても、第１レンズ１０５を通過する位置が基準平面（水平面）に対し副走査方向に対称であれば、同様の補正効果を得るため波面収差も良好に補正されている事となる。
【００３２】
ところで、走査線曲がりの発生は、走査レンズと被走査面の間に配置される平板ガラス１１１によっても生じる。平板ガラス１１１は、走査レンズ１０５，１０６、ポリゴンミラー１０４などを配置する光学箱（光学ケーシング）内に、埃、トナーなどが入らないように防塵するために用いられるものである。また、平板ガラス１１１は、反射光が光源に戻り誤動作する事を防ぐため、副走査方向に角度を持って配置される。
【００３３】
このため、平板ガラス１１１内を透過する光路長が主走査方向で変化し走査線曲がりが発生してしまう。すなわち、平板ガラス１１１はパワーを持たないが、傾けて配置することで副走査方向に光束が並行シフトして射出され、そのシフト量が主走査方向に異なるため走査線曲がりが発生する。
【００３４】
つまり、前記特殊面にて光ビーム２０２ａ，２０２ｃの斜入射により発生する走査線曲がりを良好に補正しても、平板ガラス１１１を副走査方向に傾けて配置することで走査線曲がりは発生する。そこで、平板ガラス１１１で発生する走査線曲がりも特殊面で補正すれば、走査線曲がりの発生は良好に補正される事となる。
【００３５】
また、このとき本発明の通り、平板ガラス１１１の副走査方向への傾け方向を反転させる事で斜入射の角度の符合が異なっていても、走査線曲りは良好に補正することが可能である。
【００３６】
以上、走査レンズにおける特殊面の採用により、走査線曲り、波面収差など、斜入射光学系特有の光学特性劣化は補正可能であり、さらにポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に対する角度（副走査方向に斜入射する角度）を小さくすることで、光学性能の劣化を小さく抑えることが可能となり、良好な光学性能を実現することができる。
【００３７】
また、本発明の実施形態では、更にポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に対し副走査方向に角度を持つ光ビーム２０２ａ，２０２ｃと、該偏向反射面の法線に平行な光ビーム２０２ｂで、対応する被走査面に向かう光ビーム毎に個別に設ける第２レンズ１０６は同一形状のものとする。これにより、走査レンズの種類を多くする必要は無く、生産時に似ている走査レンズを管理する必要も無くコストアップする事を防ぐ事が可能となる。
【００３８】
しかしながら、前述の通り、斜入射により発生する走査線曲がりの補正を目的として第２レンズ１０６には特殊面を用いているため、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に平行な光ビーム２０２ｂに対して使用すると、該第２レンズ１０６の特殊面にて走査線曲がりを発生させてしまう。ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に平行な光ビーム２０２ｂでは、元来走査線曲がりの発生は小さく（走査レンズに副走査方向に湾曲して入射する事が無い）補正すべき走査線曲りの発生が無いところ、特殊面により逆に走査線曲がりを発生させてしまう事となるためである。
【００３９】
そこで、本発明では、前記光偏向器（ポリゴンミラー１０４）と被走査面の間の光路上に、光ビーム２０２ａ，２０２ｂに対応する個別レンズ、平板ガラスのみを配置すると仮定した場合、光ビーム２０２ｂに対応する個別レンズ（第２レンズ１０６ｂ）とビーム２０２ａに対応する個別レンズ（第２レンズ１０６ａ）の光ビームの進行方向に対する副走査方向の断面形状の向き（前記特殊面の向き）が同一となり、光ビーム２０２ｂに対応する平板ガラス１１１の該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光偏向器（ポリゴンミラー１０４）における前記光ビーム２０２ｂの反射方向に対する前記光ビーム２０２ａの反射方向の傾け方向と同じである。
【００４０】
すなわち、図５（ａ）に示すが如く、斜入射の光学系（光ビーム２０２ａに対応する第１レンズ１０５，第２レンズ１０６ａ）と水平入射の光学系（光ビーム２０２ｂに対応する第１レンズ１０５，第２レンズ１０６ｂ）において、第２レンズ１０６ｂの特殊面の配置方向が第２レンズ１０６ａの特殊面と副走査方向において同じ場合（図では第２レンズの向きを表す矢印を同じ回転方向として表示している）、前記光ビーム２０２ｂに対応する平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、光ビーム２０２ｂのポリゴンミラー１０４における反射方向を基準として、光ビーム２０２ａのポリゴンミラー１０４における反射方向の副走査方向への傾け方向（図中矢印Ａ方向）と同一回転方向、つまり図中左回転方向（ポリゴンミラー１０４を中心とした反時計回り方向）として配置される。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すが如く、光ビーム２０２ｂに対応する第２レンズ１０６ｂの特殊面の配置方向が光ビーム２０２ｃに対応する第２レンズ１０６ｃの特殊面と副走査方向において同じ場合、平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、光ビーム２０２ｂのポリゴンミラー１０４における反射方向を基準として、光ビーム２０２ｃのポリゴンミラー１０４における反射方向の副走査方向への傾け方向（図中矢印Ｂ方向）と同一回転方向、つまり図中右回転方向（ポリゴンミラー１０４を中心とした時計回り方向）として配置される。
【００４２】
このような構成とすることで、水平入射の光学系においても走査線曲がりは適切に補正されるようになる。
これはつぎの理由による。すなわち、斜入射光学系（光ビーム２０２ａ，２０２ｃに対応する光学系）で発生する走査線曲がりに対し、平板ガラスで発生する走査線曲がりは小さくキャンセルされる事は無く、該斜入射光学系においては平板ガラスがどちらに傾いていても、例えば第２レンズ１０６ａ、１０６ｃの特殊面で補正する方向に変化は無い。また、水平入射の光ビーム２０２ｂに対応して特殊面を持つ第２レンズ１０６ｂを配置した際に発生する走査線曲がりは、平板ガラス１１１ｂの傾け方向で大きさは変わるがその方向（上に凸の走査線曲がりか下に凸の走査線曲がりか）は変化しない。
【００４３】
つまり、水平入射の光ビーム２０２ｂに対応する平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方を調整することで、斜入射光学系における補正前の走査線曲がりと同方向の走査線曲がりを、前記光ビーム２０２ｂに対応する第２レンズ１０６ｂの特殊面などの補正面で発生する走査線曲がりをキャンセルする方向に発生させ、該第２レンズ１０６ｂによる影響を低減させるものである。
【００４４】
なおここでは、平板ガラスにおける厚みを２ｍｍ程度、傾ける量（傾け角度）も１０〜３０ｄｅｇ程度の現実的な値を前提として説明している。厚さを１０ｍｍ以上など厚くすれば走査線曲がりの発生も大きくなり本説明の範疇ではなくなるが、コスト面、レイアウト性から考えて現実的ではない。
【００４５】
以上の説明の如く、水平入射と斜入射それぞれに対応する第２レンズ１０６の形状を同じとして共通化しても、平板ガラス１１１の光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向を本実施形態の如く適切に設定することで、走査線曲がりを低減可能となり、画像形成装置における色ずれ低減が可能となる。更に、水平入射と斜入射の組み合わせにより、感光体の数が増えた場合にも装置を大型化することなく、低コスト、省スペース、省エネルギー達成する光走査装置の実現が可能となる。
【００４６】
なおここでは、水平入射と斜入射の組み合わせとして、感光体を５つにした例（光ビームを５本とした対向走査方式の光走査装置の例）を用いて説明したが、従来の４つの感光体に対応する光走査装置においても、斜入射と水平入射で個別レンズを共通化できる効果は同様である。また、感光対数がより増えた場合にも適用可能である。
【００４７】
実際の光走査装置においては走査光学系に折り返しミラーを適宜配置する構成が一般的であるが、本発明の適用に当っては、まず前記光偏向器（ポリゴンミラー１０４）と被走査面の間の光路上に、光ビーム２０２ａ，２０２ｂに対応する個別レンズ、平板ガラスのみを配置すると仮定した場合において、前述のように平板ガラス１１１の光ビームの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向を設定し、ついで光学的な配置関係を維持しつつ折り返しミラーを配置するとよい。また、ポリゴンミラー１０４側に配置される共用レンズである第１レンズ１０５については、水平入射と斜入射で共通化することへの弊害は無い。その結果は実施例に示す通りである。
【００４８】
（実施形態２）
つぎに、図６に示すように、反射方向がポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に対し副走査方向に角度を持つ光ビームのうち、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に反射方向が平行な光ビーム２０２ｂにおける第２レンズ１０６ｂの特殊面と第２レンズ１０６ａの特殊面の配置方向が副走査方向において同じとなる光ビーム２０２ａに対応する平板ガラス１１１ａの該光ビーム２０２ａの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビーム２０２ｂに対応する平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向とは逆とすることが好ましい。
【００４９】
また、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の法線に反射方向が平行な光ビーム２０２ｂにおける第２レンズ１０６ｂの特殊面と第２レンズ１０６ｃの特殊面の配置方向が副走査方向において逆となる光ビーム２０２ｃに対応する平板ガラス１１１ｃの該光ビーム２０２ｃの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、前記光ビーム２０２ｂに対応する平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向と同じであることが好ましい。
【００５０】
先に説明したように、水平入射の光ビーム２０２ｂに対応する光学系では、第２レンズ１０６ｂにより走査線曲がりが発生する。この曲り量は小さいほど良く、そのためには、第２レンズ１０６ｂの特殊面による走査線曲り補正量が小さいほどよい事となる。
このことは、引いては第２レンズ１０６ａ，１０６ｃは第２レンズ１０６ｂと同一形状のものとしていることから、第２レンズ１０６ａ，１０６ｃを用いている斜入射光学系で発生する走査線曲がりが小さい程よいこととなるが、そのためには、ポリゴンミラー１０４への斜入射の角度が小さい方がよい。したがって、前述したように、図３（ｃ）に示すようなポリゴンミラー１０４に斜入射する光ビーム２０２ａ，２０２ｃと水平入射する光ビーム２０２ｂの組み合わせは非常に効果がある。
【００５１】
また更には、斜入射光学系における平板ガラス１１１ａ，１１１ｃの対応する光ビーム２０２ａ，２０２ｃの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向と平板ガラス１１１ｂの該光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方との関係を前述の通りにすることで、走査線曲がりの発生を小さくする事が可能である。それは次のような関係による。
【００５２】
まず、図６に示すが如く、斜入射の光学系と水平入射の光学系において、第２レンズ１０６ｂの特殊面の配置方向が第２レンズ１０６ａの特殊面と副走査方向において同じ場合、平板ガラス１１１ｂの光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、光ビーム２０２ｂのポリゴンミラー１０４における反射方向を基準として、光ビーム２０２ａのポリゴンミラー１０４における反射方向の副走査方向への傾け方向（図中矢印Ａ方向）と同一回転方向とするが、このとき、平板ガラス１１１ａの光ビーム２０２ａの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、平板ガラス１１１ｂの傾け方向と逆であることが好ましい。
【００５３】
一方、斜入射の光学系と水平入射の光学系において、第２レンズ１０６ｂの特殊面の配置方向が第２レンズ１０６ｃの特殊面と副走査方向において逆である場合、平板ガラス１１１ｂの光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、光ビーム２０２ｂのポリゴンミラー１０４における反射方向を基準として、光ビーム２０２ｃのポリゴンミラー１０４における反射方向の副走査方向への傾け方向（図中矢印Ｂ方向）と逆の回転方向とするが、このとき、平板ガラス１１１ｃの光ビーム２０２ｃの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、平板ガラス１１１ｂの傾け方向と同じであることが好ましい。
【００５４】
前述のように、水平入射の平板ガラス１１１ｂは、第２レンズ１０６ｂで発生する走査線曲がりと逆向きの走査線曲がりを発生させるように配置されている。つまり、斜入射光学系において発生する走査線曲がりと同一の方向ということとなる。
【００５５】
そこで、斜入射光学系における平板ガラス１１１ａの光ビーム２０２ａの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向は、水平入射の平板ガラス１１１ｂの光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け方向に対し逆にすることで、平板ガラス１１１ａで発生する走査線曲がりの方向は、斜入射光学系で発生する走査線曲がりの方向と逆となる（斜入射光学系で発生する走査線曲がりを補正する方向となる）。
【００５６】
この結果、斜入射光学系で発生する走査線曲がりは小さくなり、第２レンズ１０６ａで補正する走査線曲がりも小さくなる。この第２レンズ１０６ａを水平入射光学系に第２レンズ１０６ｂとして配置した場合、水平入射光学系で発生する走査線曲がりは小さくなり、水平入射光学系に配置される平板ガラス１１１ｂでの補正がより有効となる。
【００５７】
このように、平板ガラス１１１ｂにより第２レンズ１０６ｂによる走査線曲がりを完全にキャンセルする事はその発生量の差から難しいが、平板ガラス１１１ａ，１１１ｂの前記傾け方向の関係を調整することで、第２レンズ１０６ａ，１０６ｂで補正する走査線曲がりの量を低減する事が可能となる。あるいは、平板ガラス１１１ｂ，１１１ｃの前記傾け方向の関係を調整することで、第２レンズ１０６ｂ，１０６ｃで補正する走査線曲がりの量を低減する事が可能となる。
【００５８】
なお、後述する実施例では、斜入射光学系の平板ガラス１１１ａの光ビーム２０２ａの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度を１０ｄｅｇとし、水平入射光学系の平板ガラス１１１ｂの光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度を平板ガラス１１１ａとは逆方向に２０ｄｅｇとしている。この結果、互いに走査線曲がりは、ほぼ０となり良好な特性が得られている。
【００５９】
また、平板ガラス１１１ｂの傾け量（傾け角度）は、斜入射光学系に対応する平板ガラス１１１ａに対しその絶対値が等しい事が望ましい。斜入射光学系で、走査線曲がりが補正される方向に、平板ガラス１１１ａを、問題の無い範囲で最大まで傾けた場合、第２レンズ１０６ａで補正する走査線曲がりは最小となる。また、水平入射においては、第２レンズ１０６ｂで発生する走査線曲がりが小さく、同じく補正方向に問題の無い範囲で最大まで平板ガラス１１１ｂを傾ける事で残存する走査線曲がりは最小となる。
【００６０】
先に述べたように、平板ガラス１１１ａで発生する走査線曲がりに対し、斜入射光学系の走査線曲がりを補正する特殊面などで発生する走査線曲がりは大きい。その傾向は、ポリゴンミラー１０４への斜入射角が大きくなると、特に顕著となる。すなわち、走査線曲がりを完全に補正しようとすると、斜入射光学系に対し水平入射光学系では平板ガラスを大きく傾ける必要があるが、ポリゴンミラー１０４への斜入射角が大きいと走査線曲がりの発生は大きく、個別レンズの補正量は大きくなってしまう。そのため、この結果として、水平入射光学系では個別レンズにより発生する走査線曲がりは増大してしまうことになる。そこで、本発明では、斜入射光学系において個別レンズの補正量を限界まで小さくするため、平板ガラスの傾きを予め限界値に設定するものであり、この結果、水平入射光学系で発生する個別レンズによる走査線曲がりは小さくなる。斜入射光学系で予め平板ガラスを限界まで傾けておき、水平入射光学系での個別レンズによる走査線曲がりの発生を抑制しても、水平入射光学系では平板ガラスを斜入射光学系の場合以上、つまり、限界を超えて傾ける必要が出てきてしまう。このため、おのずと平板ガラスの傾き量の絶対値は等しくなる（限界値）。その結果、斜入射角が大きい場合は、本発明の形態とすることで、水平入射での走査線曲がりを完全に補正する事は困難であっても、最小にする事が可能となる。
もちろん、斜入射角が小さい場合は、本実施形態にしなくても良いことは言うまでもない。
【００６１】
なお、本発明に係る光走査装置において、光源を、例えば複数の発光点を有する半導体レーザアレイや、単数の発光点もしくは複数の発光点を有する光源を複数用いたマルチビーム光源装置とし、複数の光ビームを感光体表面に同時に走査するように構成するとよい。こうすることにより、高速化、高密度化を図った光走査装置および画像形成装置を構成することができ、かかる光走査装置および画像形成装置を構成した場合も、これまで説明してきた効果と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
次に、本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一実施の形態を、図７を参照しながら説明する。本実施の形態は、本発明に係る光走査装置をタンデム型フルカラーレーザプリンタに適用した例である。また、ここでは４つの感光体を有する画像形成装置の例を説明する。
【００６３】
画像形成ステーションとして、感光体ドラム９０１と、感光体ドラム９０１の周囲に感光体ドラム９０１表面を高圧に帯電する帯電チャージャ９０２、光走査装置１００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ９０３、現像ローラ９０３にトナーを補給するトナーカートリッジ９０４、ドラムに残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケース９０５が配置される。感光体ドラム９０１へ光偏向器の走査により画像記録が行われる。
【００６４】
上記した画像形成ステーションは中間転写ベルト９０６の移動方向に並列され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像が中間転写ベルト９０６上にタイミングを合わせて順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。各画像形成ステーションはトナー色が異なるだけで、基本的には同一構成である。
【００６５】
一方、記録紙は給紙トレイ９０７から給紙コロ９０８により供給され、レジストローラ対９０９により副走査方向の記録開始のタイミングに合わせて送りだされ、中間転写ベルト９０６からトナー画像が転写されて、定着ローラ９１０で定着して排紙ローラ９１２により排紙トレイ９１１に排出される。
【００６６】
つぎに、図８に５つの感光体を有する画像形成装置の構成例を示す。
図８の如く５つの感光体で構成される場合は、４つの画像形成ステーションは感光体ドラム９０１Ａ，９０１Ｃ，９０１Ｄ，９０１Ｅを用いて図７の場合と同様に配置され、中間転写ベルト９０６を介して記録紙に転写される。また残り１つの画像形成ステーションは、５つ目の感光体ドラム９０１Ｂを中間転写ベルト９０６上の４色合成されたトナーを記録紙に転写する前に配置し、感光体ドラム９０１Ｂの周囲に感光体ドラム９０１Ｂ表面を高圧に帯電する帯電チャージャ、光走査装置２００により記録された静電潜像に帯電したトナーを付着して顕像化する現像ローラ、現像ローラにトナーを補給するトナーカートリッジ、ドラムに残ったトナーを掻き取って備蓄するクリーニングケースが配置される。感光体ドラム９０１Ａ〜９０１Ｅへ光偏向器の走査により画像記録が行われる。
【００６７】
画像形成に当っては、まず最初に５つ目の感光体ドラム９０１Ｂから１色だけ記録紙に直接転写し、その後中間転写ベルト９０６から４色のトナーを転写する構成となっている。この場合、独立配置される５つ目の感光体を、例えばブラックとすると、感光体上に転写されずに残ったトナーに他色の混色を防ぐことができ、トナーリサイクルが可能となる。ブラックとした理由は、カラー機においてもモノクロ画像の出力の頻度が高く、トナーリサイクルによる効果が大きく得られるためである。
【００６８】
図９に、図８の画像形成装置で用いられる光走査装置の構成を示す。
光走査装置２００は、光学ケーシングの略中央にポリゴンミラー１０４を備え、該ポリゴンミラー１０４の図中右側に共用レンズである第１レンズ１０５Ａ、個別レンズである１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ、折り返しミラー１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｃ’を有する。また、ポリゴンミラー１０４の図中左側に共用レンズである第１レンズ１０５Ｂ、個別レンズである１０６ｄ，１０６ｅ、折り返しミラー１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｅ’を有する。また、第２レンズ１０６ａ〜１０６ｅそれぞれと感光体ドラム９０１Ａ〜９０１Ｅそれぞれとの間の光学ケーシングには不図示の平板ガラスが設けられている。
【００６９】
また、不図示の光源装置から射出された５本の光ビームはそれぞれ以下の経路を経て感光体ドラムに照射される。
（経路１）ポリゴンミラー１０４−第１レンズ１０５Ａ−折り返しミラー１０７ａ−第２レンズ１０６ａ−平板ガラス１１１ａ−感光体ドラム９０１Ａ
（経路２）ポリゴンミラー１０４−第１レンズ１０５Ａ−第２レンズ１０６ｂ−折り返しミラー１０７ｂ−平板ガラス１１１ｂ−感光体ドラム９０１Ｂ
（経路３）ポリゴンミラー１０４−第１レンズ１０５Ａ−折り返しミラー１０７ｃ−折り返しミラー１０７ｃ’−第２レンズ１０６ｃ−平板ガラス１１１ｃ−感光体ドラム９０１Ｃ
（経路４）ポリゴンミラー１０４−第１レンズ１０５Ｂ−折り返しミラー１０７ｄ−第２レンズ１０６ｄ−平板ガラス１１１ｄ−感光体ドラム９０１Ｄ
（経路５）ポリゴンミラー１０４−第１レンズ１０５Ｂ−折り返しミラー１０７ｅ−折り返しミラー１０７ｅ’−第２レンズ１０６ｅ−平板ガラス１１１ｅ−感光体ドラム９０１Ｅ
【００７０】
ここで、経路１，３〜５は、前記斜入射光学系に対応するものであり、経路２は前記水平入射光学系に対応するものである。これにより、５つの感光体に対応する光走査装置２００において、これまで説明してきた本発明の効果が得られる。
【００７１】
なお、これまで説明してきた、平板ガラスの傾け方向などは、図５に記載するように感光体ドラムに光ビームを導くための、副走査方向への折返しミラーを省略した状態での方向とする。すなわち、実際の光走査装置において、折り返しミラーを省略し、ポリゴンミラー１０４と被走査面の間の光路上に、ポリゴンミラー１０４に水平入射する光ビーム，斜入射する光ビームそれぞれに対応する個別レンズ（走査レンズ）、平板ガラスのみを配置すると仮定したときの該平板ガラスの傾け方向を確認することにより、本発明の実施を検証することが可能である。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の光走査装置２００に関する具体的な数値に基づく実施例を示す。なお、光源装置は図１に示す構成を前提とする。
【００７３】
（装置条件）
光源として用いられる半導体レーザ２０１は発光波長：７８０ｎｍのもので、放射される発散性の光束はカップリングレンズ２０３（焦点距離(７８０ｎｍ)：１０ｍｍ）により「実質的な平行光束」に変換され、シリンドリカルレンズ１０３（入射面副走査方向曲率半径：７４．９ｍｍ、肉厚：３ｍｍ）の作用により、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面の位置に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００７４】
ポリゴンミラー（光偏向器）１０４は、内接円半径が１３ｍｍで６面の偏向反射面を持つポリゴンミラーを用いている。
【００７５】
偏向反射面の法線に対し、光ビーム２０２ａ（または２０２ｃ）は副走査方向に１．４６°の角度で斜めに入射され、主走査方向においては像高０に向かう光束に対し約６０°で入射されている。カップリングレンズ２０３から射出された光束を規制するアパーチャ２０４は、主走査方向に４．８ｍｍ、副走査方向に１．１８ｍｍの矩形アパーチャを用いる。
【００７６】
面番号１、２で示される第１レンズ１０５は、偏向反射面に平行に配置され（レンズへの光束としては、副走査方向において±１．４６°の角度で斜め入射する光ビーム２０２ａ，２０２ｃと垂直に入射する（偏向反射面に対し副走査方向において水平入射する）光ビーム２０２ｂがある）、複数の光ビームで共用される。偏向反射面に対し副走査方向の水平面に平行となる水平入射の光ビーム２０２ｂは、第１レンズ１０５の副走査方向略中心、斜入射（±１．４６°）の光ビーム２０２ａ，２０２ｃは副走査方向の軸外を通過する。
【００７７】
面番号３、４で示される第２レンズ１０６は、レンズの光軸と入射光束を一致させて配置している（レンズに光束が斜め入射されないように各々±１．４６°傾けて、水平入射ビームは第１レンズ１０５と同様に配置している）。
【００７８】
（レンズデータ）
表１に、第１レンズ１０５及び第２レンズ１０６のレンズデータを示す。
【００７９】
【表１】
2011064717.tif 000003
【００８０】
なお、面番号２、３のレンズ面は主走査方向に副走査方向の曲率が変化する面であり、次式（２）で表される。
【００８１】
Ｘ(Ｙ，Ｚ)＝Y^2・Cm／{1+√[1-(1+K)・(Y・Cm)^2]}＋ A・Y^4 ＋ B・Y^6 ＋ C・Y^8 ＋ D・Y^10 ＋ E・Y^12 ・・・＋ Cs(Y)・Z^2／{1+√[1-(Cs(Y)・Z)^2]}  ・・・（２）
【００８２】
ここで、Ｃｍ＝１／ＲＹ、Ｃｓ(Ｙ)＝１／ＲＺ ＋ aY ＋ bY^2 ＋ cY^3 ＋ dY^4 ＋ eY^5 ＋ fY^6 ＋ gY^7 ＋ hY8 ＋ iY^9 ＋ jY^10・・・とする。なお、光軸を含み、主走査方向に平行な断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をＲＹ、光軸から主走査方向の距離をＹ、高次係数をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をＲＺとする。
【００８３】
また、面番号１のレンズ面は、副走査方向に曲率は持たない。また、全ての面で主走査方向の形状は非円弧形状である。更に、面番号４のレンズ面は、前記説明の特殊面であり、走査線曲がりを補正している。
【００８４】
また、本発明の光走査装置において、斜入射光学系、水平入射光学系とも走査レンズのデータは表１に示すものとなる。但し、斜入射光学系においては、斜入射角度がそれぞれ＋１．４６°、−１．４６°となる光ビーム２０２ａ，２０２ｃごとで、第２レンズ１０６における特殊面が副走査方向に反転される関係で配置される。この第２レンズ１０６が前述した走査光学系１１０における個別レンズとなる。
【００８５】
また、表２に各光学素子の配置関係を示す。表２における距離Ｘは、ポリゴンミラー１０４の回転軸に垂直な面に投影したときの光軸方向（第１レンズ１０５の光軸方向になる）の各レンズ面間の距離を示す。
【００８６】
【表２】
2011064717.tif 000004
【００８７】
また、平板ガラス１１１ａの対応する光ビーム２０２ａの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度を＋１０°、平板ガラス１１１ｂの対応する光ビーム２０２ｂの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度を−２０°、平板ガラス１１１ｃの対応する光ビーム２０２ｃの進行方向に垂直な軸に対する傾け角度を−１０°とする。なお、光ビーム２０２ａはポリゴンミラー１０４に対する斜入射角度＋１．４６°の光ビームであり、光ビーム２０２ｂはポリゴンミラー１０４に水平入射する光ビームであり、なお、光ビーム２０２ｃはポリゴンミラー１０４に対する斜入射角度−１．４６°の光ビームである。
【００８８】
以上のレンズを適用する本実施例の光走査装置の副走査方向の断面構成は、図６に示す通りである。なお、表２に示す平板ガラス１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの傾け方向において、符号＋は図６において右回転方向、符号−は左回転方向を意味する。なお、図６では、ポリゴンミラー１０４以降の光路について記載しており、ポリゴンミラー１０４に入射する光路は割愛している。
【００８９】
また、平板ガラス１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃは割愛しているが、５つの感光体に対応する光走査装置２００の構成例は、図９に示す通りである。この場合、図６の断面構成は、図９においてポリゴンミラー１０４の右側のみの構成を示している。
【００９０】
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９１】
１００，２００    光走査装置
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ、９０１，９０１Ａ，９０１Ｂ，９０１Ｃ，９０１Ｄ，９０１Ｅ    感光体ドラム
１０３    シリンドリカルレンズ
１０４    ポリゴンミラー
１０５，１０５Ａ，１０５Ｂ    第１レンズ（共用レンズ）
１０６，１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ，１０６ｅ    第２レンズ（個別レンズ）
１０７，１０７Ａ，１０７Ｂ，１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｃ’，１０７ｄ，１０７ｅ，１０７ｅ’，１０８Ａ，１０８Ｂ    折り返しミラー
１１０    走査光学系
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ    平板ガラス
１２１    同期検知センサ
２０１    半導体レーザ
２０２，２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ    光ビーム（光束）
２０３    カップリングレンズ
２０４    アパーチャ
９０２    帯電チャージャ
９０３    現像ローラ
９０４    トナーカートリッジ
９０５    クリーニングケース
９０６    中間転写ベルト
９０６’    転写ベルト
９０７    給紙トレイ
９０８    給紙コロ
９０９    レジストローラ対
９１０    定着ローラ
９１１    排紙トレイ
９１２    排紙ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開平９−５４２６３号公報
【特許文献２】特開２００１−４９４８号公報
【特許文献３】特開２００１−１０１０７号公報
【特許文献４】特開２００１−３３７２０号公報
【特許文献５】特開２００３−５１１４号公報
【特許文献６】特開２００５−３１２２３号公報
【特許文献７】特開２００５−３７５８２号公報
【図１】
2011064717.tif 000005
【図２】
2011064717.tif 000006
【図３】
2011064717.tif 000007
【図４】
2011064717.tif 000008
【図５】
2011064717.tif 000009
【図６】
2011064717.tif 000010
【図７】
2011064717.tif 000011
【図８】
2011064717.tif 000012
【図９】
2011064717.tif 000013