(57)【要約】【課題】小型化を維持しつつ、像面湾曲及び走査線曲がりを低減するとともに、温度変化や加工誤差による色ずれを低減することができる光走査装置を提供する。【解決手段】  複数の光源からの光は、ポリゴンミラー２１０４に斜入射される。複数の第２走査レンズ（２１０８ａ、２１０８ｂ）は同じ形状であって、入射光学面及び射出光学面の少なくとも一方は、副走査対応方向に関して、中心軸に対して非対称な形状であり、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称である。また、法線面の一側に傾斜して斜入射された光の光路上であって、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置された折り返しミラーの枚数と、他側に傾斜して斜入射された光の光路上であって、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置された折り返しミラーの枚数との差が奇数となるように設定されている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被走査面を複数の光により主走査方向に個別に走査する光走査装置であって、
前記複数の被走査面に個別に対応する複数の光源と、
少なくとも１つの偏向反射面を有し、前記複数の光源から射出された複数の光が、前記偏向反射面の法線を含み前記偏向反射面に直交する仮想面に対して傾斜した方向から入射される光偏向器と、
複数の折り返しミラー、及び前記複数の被走査面に個別に対応する複数の走査レンズを含み、前記光偏向器で偏向された複数の光を前記複数の被走査面に個別に導く走査光学系と、を備え、
前記複数の走査レンズは同一形状であり、
前記入射側の光学面及び前記射出側の光学面の少なくとも一方は、前記主走査方向に直交する副走査方向に関して非対称な形状であり、前記主走査方向に関して前記副走査方向の形状が非対称であり、
前記仮想面に対して一側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射した光と他側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射した光とについて、対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数の差が奇数の光走査装置。
【請求項２】
前記走査レンズの入射側の光学面の形状をあらわす式における原点と射出側の光学面の形状をあらわす式における原点とを結ぶ仮想線を基準軸とし、該基準軸に平行で走査レンズの中心を通る仮想線を中心軸としたとき、
前記基準軸と前記中心軸は、前記副走査方向に関してずれてい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】
前記仮想面に対して一側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射し、前記光偏向器で偏向された光の光路上であって、該光に対応する被走査面と前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数は偶数であり、
前記仮想面に対して他側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射し、前記光偏向器で偏向された光の光路上であって、該光に対応する被走査面と前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数は奇数であ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】
前記少なくとも１つの偏向反射面は、第１の偏向反射面及び第２の偏向反射面を含む複数の偏向反射面であり、
前記複数の光源は第１の光源と第２の光源を含み、前記第１の光源から射出された光は前記仮想面に対して一側に傾斜した方向から前記第１の偏向反射面に入射し、前記第２の光源から射出された光は前記仮想面に対して一側に傾斜した方向から前記第２の偏向反射面に入射し、
前記第１の偏向反射面で反射された光の光路上であって、該光に対応する被走査面と前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数は偶数であり、
前記第２の偏向反射面で反射された光の光路上であって、該光に対応する被走査面と前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数は奇数であり、
前記第１の偏向反射面で反射された光の光路上であって、該光に対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数と、前記第２の偏向反射面で反射された光の光路上であって、該光に対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数との差は奇数であ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】
前記複数の光源は第１の光源と第２の光源を含み、前記第１の光源から射出された光及び前記第２の光源から射出された光は、前記仮想面に対して同じ側に傾斜した方向から前記光偏向器の同一の偏向反射面に入射し、
前記偏向反射面で反射された前記第１の光源からの光の光路上であって、該光に対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数と、前記偏向反射面で反射された前記第２の光源からの光の光路上であって、該光に対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数との差は、０、又は偶数であ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６】
前記光偏向器において、走査領域の一側端部から他側端部までの走査角度は、８０度以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記複数の折り返しミラーの少なくとも１つは、ミラー面の裏側の端部がカットされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光偏向器から最も離れた位置にある被走査面に向かう光の光路上に配置されている折り返しミラーの枚数は、その他の被走査面に向かう光の光路上に配置されている折り返しミラーの枚数より少ないことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
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により走査する請求項１〜８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、光により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】
光走査装置は、レーザプリンタ等の画像形成装置に関連して広く知られている。この光走査装置は、光源、光偏向器及び走査光学系などを有している。光偏向器は、偏向反射面を有し、光源から射出された光を偏向する。走査光学系は、光偏向器で偏向された光を被走査面に向けて集光する。被走査面上に形成された光スポットは、光偏向器が回転するにつれて主走査方向に移動する。被走査面の実体をなすものは、像担持体の感光面である。
【０００３】
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有するタンデム方式の画像形成装置が普及している。
【０００４】
タンデム方式の画像形成装置では、記録紙の搬送方向に沿って複数の感光体ドラムが配列されている。そして、複数の感光体ドラムに対応した複数の光源から射出された複数の光は、１つの光偏向器で偏向され、走査光学系の折り返しミラーなどで分離され、対応する感光体ドラムにそれぞれ導かれ、潜像を形成する。各感光体ドラムの表面に形成された潜像は、各々異なる色の現像剤で可視化され、同一の記録紙に順次重ね合わせて転写され、定着され、カラー画像となる。
【０００５】
なお、光源から射出された光が光偏向器に入射する際に、偏向反射面の法線が含まれる仮想平面に対して傾斜した方向から入射させることは「斜入射方式」とも呼ばれ、該仮想平面に平行な方向から入射させることは「水平入射方式」とも呼ばれている。
【０００６】
また、光源と光偏向器との間に設けられている光学系は「偏向器前光学系」と呼ばれ、特に斜入射方式に対応した偏向器前光学系は「斜入射光学系」とも呼ばれている。
【０００７】
例えば、特許文献１〜３には、斜入射光学系を用いた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】
【０００８】
近年、小型で画像品質に優れた画像形成装置が要求されている。しかしながら、特許文献１〜３に開示されている光走査装置を備える画像形成装置では、小型化と画像品質の向上とを両立させるのは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の被走査面を複数の光により主走査方向に個別に走査する光走査装置であって、前記複数の被走査面に個別に対応する複数の光源と、少なくとも１つの偏向反射面を有し、前記複数の光源から射出された複数の光が、前記偏向反射面の法線を含み前記偏向反射面に直交する仮想面に対して傾斜した方向から入射される光偏向器と、複数の折り返しミラー、及び前記複数の被走査面に個別に対応する複数の走査レンズを含み、前記光偏向器で偏向された複数の光を前記複数の被走査面に個別に導く走査光学系と、を備え、前記複数の走査レンズは同一形状であり、前記入射側の光学面及び前記射出側の光学面の少なくとも一方は、前記主走査方向に直交する副走査方向に関して非対称な形状であり、前記主走査方向に関して前記副走査方向の形状が非対称であり、前記仮想面に対して一側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射した光と他側に傾斜した方向から前記光偏向器に入射した光とについて、対応する走査レンズと前記光偏向器との間に配置された折り返しミラーの枚数の差が奇数の光走査装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光走査装置によれば、小型化を維持しつつ、像面湾曲及び走査線曲がりを低減するとともに、温度変化や加工誤差による色ずれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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説明するための図である。
【図２】光走査装置の概略構成を説明するための図である。
【図３】偏向器前光学系Ａを説明するための図である。
【図４】偏向器前光学系Ｂを説明するための図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれポリゴンミラーを説明するための図である。
【図６】ポリゴンミラーで偏向された２つの光（ＬＢａ、ＬＢｂ）の光路を説明するための図である。
【図７】ポリゴンミラーで偏向された２つの光（ＬＢｃ、ＬＢｄ）の光路を説明するための図である。
【図８】走査光学系Ａ及び走査光学系Ｂを説明するための図である。
【図９】第２走査レンズにおける基準軸及び中心軸を説明するための図である。
【図１０】走査光学系Ａの詳細を説明するための図である。
【図１１】走査光学系Ｂの詳細を説明するための図である。
【図１２】走査光学系Ａを展開した図である。
【図１３】走査光学系Ｂを展開した図である。
【図１４】第２走査レンズを通過する光を説明するための図である。
【図１５】第２走査レンズに入射する光と被走査面での走査線曲がりとの関係を説明するための図である。
【図１６】中央像高及び周辺像高を説明するための図である。
【図１７】サグの非対称性を説明するための図である。
【図１８】走査角度を説明するための図である。
【図１９】走査光学系Ｂの比較例を説明するための図である。
【図２０】図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ走査光学系Ｂの比較例における第２走査レンズの主走査対応方向に関する向きを説明するための図である。
【図２１】走査光学系Ｂの変形例を説明するための図である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ走査光学系Ｂの変形例における第２走査レンズの主走査対応方向に関する向きを説明するための図である。
【図２３】対向走査方式の比較例を説明するための図である。
【図２４】図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ対向走査方式の比較例における走査軌跡を説明するための図である。
【図２５】対向走査方式の比較例における各感光体ドラムでの走査線曲がりを説明するための図である。
【図２６】対向走査方式の実施例を説明するための図である。
【図２７】図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、それぞれ対向走査方式の実施例における走査軌跡を説明するための図である。
【図２８】対向走査方式の実施例における各感光体ドラムでの走査線曲がりを説明するための図である。
【図２９】片側走査方式の実施例を説明するための図（その１）である。
【図３０】片側走査方式の実施例を説明するための図（その２）である。
【図３１】折り返しミラーのカットを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
タンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置として、斜入射光学系を有する光走査装置がある。この光走査装置では、光源からの光が光偏向器に入射する際、光偏向器の偏向反射面の法線が含まれる仮想平面に対して傾斜した方向から入射する。なお、このときの傾斜角は「斜入射角」とも呼ばれている。
【００１３】
この場合、高価な２段構造のポリゴンミラーや厚肉のポリゴンミラーではなく、回転軸に平行な方向の寸法が小さい低価格のポリゴンミラーを用いることができるという利点がある。
【００１４】
しかしながら、斜入射方式には、被走査面での「走査線曲がり」が大きいという不都合があった。この走査線曲がりの大きさは、斜入射角の大きさにより異なるため、複数の潜像を可視化し、重ね合わせた際に、色ずれが生じるおそれがあった。
【００１５】
例えば、特許文献１及び特許文献２には、「走査線曲がり」を補正することを目的とした光走査装置が開示されている。また、例えば、特許文献３には、「走査線曲がりと波面収差の劣化」を補正することを目的とした光走査装置が開示されている。
【００１６】
ところで、走査光学系における光の入射位置及び射出位置は、光偏向器が回転するにつれて変化する。以下では、煩雑さを避けるため、この入射位置及び射出位置の変化を、「走査軌跡」ともいう。
【００１７】
そして、斜入射光学系を有する光走査装置では、走査光学系における走査軌跡が副走査方向に湾曲しているため、走査光学系における温度変化による曲率及び肉厚の変化、もしくは、走査光学系における温度変化による入射光の入射高さの変化により、走査線曲がりが生じる。すなわち、斜入射光学系を有する光走査装置では、温度変化に起因して走査線曲がりが生じる。なお、水平入射光学系を有する光走査装置では、走査光学系における走査軌跡が主走査方向にほぼ平行であるため、温度変化に起因する走査線曲がりは生じないか、もしくは極めて小さい。
【００１８】
また、設計の際に走査線曲がりが補正されるようにしていても、走査レンズの成形時に、母線湾曲やレンズの反りが発生すると、走査線曲がりが生じる。
【００１９】
特許文献１〜特許文献３では、走査線曲がりを設計時に小さくすることを目的としており、温度変化に起因する走査線曲がりや、加工誤差、組付け誤差などに起因する走査線曲がりについては考慮されていなかった。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図２８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。
【００２１】
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）を重ね合わせて多色のカラー画像を形成するタンデム方式のカラープリンタであり、４つの感光体ドラム（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）、４つのドラム帯電装置（Ｋ２、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２）、４つの現像装置（Ｋ４、Ｃ４、Ｍ４、Ｙ４）、４つのドラムクリーニング装置（Ｋ５、Ｃ５、Ｍ５、Ｙ５）、４つの転写装置（Ｋ６、Ｃ６、Ｍ６、Ｙ６）、光走査装置２０１０、ベルト帯電装置２０３０、ベルト分離装置２０３１、ベルト除電装置２０３２、搬送ベルト２０４０、ベルトクリーニング装置２０４２、定着装置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、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。
【００２２】
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。
【００２３】
プリンタ制御装置２０９０は、通信制御装置２０８０を介して受信した上位装置からの多色の画像情報を光走査装置２０１０に通知する。
【００２４】
感光体ドラムＫ１、ドラム帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、ドラムクリーニング装置Ｋ５、及び転写装置Ｋ６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。
【００２５】
感光体ドラムＣ１、ドラム帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、ドラムクリーニング装置Ｃ５、及び転写装置Ｃ６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。
【００２６】
感光体ドラムＭ１、ドラム帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、ドラムクリーニング装置Ｍ５、及び転写装置Ｍ６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。
【００２７】
感光体ドラムＹ１、ドラム帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、ドラムクリーニング装置Ｙ５、及び転写装置Ｙ６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。
【００２８】
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。
【００２９】
各ドラム帯電装置は、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。
【００３０】
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、マゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、色毎に変調された光を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、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装置の方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００３１】
ところで、各感光体ドラムにおいて、光によって走査される領域は「走査領域」と呼ばれ、該走査領域のなかで画像情報が書き込まれる領域は、「有効走査領域」、「画像形成領域」、「有効画像領域」などと呼ばれている。また、各感光体ドラムにおける回転軸に平行な方向は「主走査方向」と呼ばれ、感光体ドラムの回転方向は「副走査方向」と呼ばれている。
【００３２】
現像装置Ｋ４は、感光体ドラムＫ１の表面に形成された潜像にブラックのトナーを付着させて顕像化させる。
【００３３】
現像装置Ｃ４は、感光体ドラムＣ１の表面に形成された潜像にシアンのトナーを付着させて顕像化させる。
【００３４】
現像装置Ｍ４は、感光体ドラムＭ１の表面に形成された潜像にマゼンタのトナーを付着させて顕像化させる。
【００３５】
現像装置Ｙ４は、感光体ドラムＹ１の表面に形成された潜像にイエローのトナーを付着させて顕像化させる。
【００３６】
各現像装置によってトナーが付着した像（以下、便宜上「トナー画像」という）は、感光体ドラムの回転に伴って対応する転写装置の方向に移動する。
【００３７】
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搬送ベルト２０４０に向けて送り出す。
【００３８】
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、対応する転写装置によって搬送ベルト２０４０上の記録紙に順次転写され、重ね合わされてカラー画像となる。そして、この記録紙は、定着装置２０５０に送られる。
【００３９】
定着装置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に定着される。この記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイに送られ、排紙トレイ上に順次積み重ねられる。
【００４０】
各ドラムクリーニング装置は、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。
【００４１】
ベルト帯電装置２０３０は、搬送ベルト２０４０の表面を帯電させる。これにより、記録紙が搬送ベルト２０４０の表面に静電吸着される。
【００４２】
ベルト分離装置２０３１は、搬送ベルト２０４０上に静電吸着されている記録紙の吸着を解除する。
【００４３】
ベルト除電装置２０３２は、搬送ベルト２０４０の表面を除電する。
【００４４】
ベルトクリーニング装置２０４２は、搬送ベルト２０４０の表面に付着している異物を除去する。
【００４５】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００４６】
光走査装置２０１０は、一例として図２に示されるように、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系Ａ、偏向器前光学系Ｂ、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、及び不図示の走査制御装置などを備えている。
【００４７】
４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）は、４つの感光体ドラム（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）に個別に対応している。ここでは、光源２２００ａは感光体ドラムＫ１に対応し、光源２２００ｂは感光体ドラムＣ１に対応し、光源２２００ｃは感光体ドラムＭ１に対応し、光源２２００ｄは感光体ドラムＹ１に対応している。
【００４８】
なお、本明細書では、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、ポリゴンミラー２１０４の回転軸に沿った方向をＺ軸方向として説明する。また、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。
【００４９】
各光源は、発振波長が６５９ｎｍの半導体レーザ（ＬＤ）あるいは面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を有している。
【００５０】
偏向器前光学系Ａは、一例として図３に示されるように、２つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ）を有している。
【００５１】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光ＬＢａの光路上に配置され、該光を略平行光とする。カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光ＬＢｂの光路上に配置され、該光を略平行光とする。
【００５２】
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ＬＢａを整形する。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ＬＢｂを整形する。
【００５３】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、開口板２２０２ａの開口部を通過した光ＬＢａを、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、開口板２２０２ｂの開口部を通過した光ＬＢｂを、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５４】
偏向器前光学系Ｂは、一例として図４に示されるように、２つのカップリングレンズ（２２０１ｃ、２２０１ｄ）、２つの開口板（２２０２ｃ、２２０２ｄ）、２つのシリンドリカルレンズ（２２０４ｃ、２２０４ｄ）を有している。
【００５５】
カップリングレンズ２２０１ｃは、光源２２００ｃから射出された光ＬＢｃの光路上に配置され、該光を略平行光とする。カップリングレンズ２２０１ｄは、光源２２００ｄから射出された光ＬＢｄの光路上に配置され、該光を略平行光とする。
【００５６】
開口板２２０２ｃは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｃを介した光ＬＢｃを整形する。開口板２２０２ｄは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｄを介した光ＬＢｄを整形する。
【００５７】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、開口板２２０２ｃの開口部を通過した光ＬＢｃを、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、開口板２２０２ｄの開口部を通過した光ＬＢｄを、ポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００５８】
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な４つの偏向反射面を有している（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。４つの偏向反射面は、Ｚ軸に平行な回転軸まわりに等速回転し、各シリンドリカルレンズからの光を等角速度的に偏向する。
【００５９】
偏向反射面のＺ軸方向に関する長さ（図５（Ｂ）におけるＤｐ、以下では、「偏向反射面の厚さ」ともいう）は約４ｍｍである。また、以下では、煩雑さを避けるため、偏向反射面の中心の法線を含み、偏向反射面に直交する仮想面を、「法線面」ともいう。
【００６０】
シリンドリカルレンズ２２０４ａからの光ＬＢａ、及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光ＬＢｂは、ポリゴンミラー２１０４における−Ｘ側に位置する同一の偏向反射面に入射する。
【００６１】
図３に戻り、光ＬＢａは、法線面に対して＋Ｚ側に角度θａだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射し、光ＬＢｂは、法線面に対して−Ｚ側に角度θｂだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように設定されている。すなわち、光ＬＢａ及び光ＬＢｂは、同一の偏向反射面に斜入射されている。そこで、偏向器前光学系Ａは、斜入射光学系である。
【００６２】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光ＬＢｃ、及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光ＬＢｄは、ポリゴンミラー２１０４における＋Ｘ側に位置する同一の偏向反射面に入射する。
【００６３】
図４に示されるように、光ＬＢｃは、法線面に対して＋Ｚ側に角度θｃだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射し、光ＬＢｄは、法線面に対して−Ｚ側に角度θｄだけ傾斜した方向から偏向反射面に入射するように設定されている。すなわち、光ＬＢｃ及び光ＬＢｄは、同一の偏向反射面に斜入射されている。そこで、偏向器前光学系Ｂは、斜入射光学系である。
【００６４】
なお、以下では、煩雑さを避けるため、複数の光について、法線面に対して同じ側から偏向反射面に入射することを「斜入射方向が同じ」といい、法線面に対して異なる側から偏向反射面に入射することを「斜入射方向が異なる」ともいう。例えば、光ＬＢａと光ＬＢｂは、斜入射方向が異なり、光ＬＢａと光ＬＢｃは、斜入射方向が同じである。また、光ＬＢａと光ＬＢｄは、斜入射方向が異なっている。さらに、光ＬＢｂと光ＬＢｃは、斜入射方向が異なり、光ＬＢｂと光ＬＢｄは、斜入射方向が同じである。そして、光ＬＢｃと光ＬＢｄは、斜入射方向が異なっている。
【００６５】
ところで、ポリゴンミラー２１０４に光を斜入射させる方法として、本実施形態では、その斜入射角に対応して、光源、カップリングレンズ、シリンドリカルレンズをＸＹ面に対して傾けて配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、光源からＸＹ面に平行に光を射出させるとともに、シリンドリカルレンズを副走査対応方向にシフトさせても良いし、反射ミラーを利用しても良い。
【００６６】
そして、図６に示されるように、偏向反射面に入射した光ＬＢａは、法線面に対して−Ｚ側に角度θａだけ傾斜した方向に反射され、偏向反射面に入射した光ＬＢｂは、法線面に対して＋Ｚ側に角度θｂだけ傾斜した方向に反射される。
【００６７】
また、図７に示されるように、偏向反射面に入射した光ＬＢｃは、法線面に対して−Ｚ側に角度θｃだけ傾斜した方向に反射され、偏向反射面に入射した光ＬＢｄは、法線面に対して＋Ｚ側に角度θｄだけ傾斜した方向に反射される。
【００６８】
ここでは、一例として、｜θａ｜＝｜θｂ｜＝｜θｃ｜＝｜θｄ｜＝１°である。
【００６９】
走査光学系Ａは、一例として図８に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、第１走査レンズ２１０５Ａ、３枚の折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０７ｂ）、２つの第２走査レンズ（２１０８ａ、２１０８ｂ）を有している。
【００７０】
そして、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光ＬＢａは、第１走査レンズ２１０５Ａと折り返しミラー２１０６ａと第２走査レンズ２１０８ａとを介して、感光体ドラムＫ１に照射される。
【００７１】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光ＬＢｂは、第１走査レンズ２１０５Ａと折り返しミラー２１０６ｂと折り返しミラー２１０７ｂと第２走査レンズ２１０８ｂとを介して、感光体ドラムＣ１に照射される。
【００７２】
走査光学系Ｂは、一例として図８に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置され、第１走査レンズ２１０５Ｂ、３枚の折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０７ｃ）、２つの第２走査レンズ（２１０８ｃ、２１０８ｄ）を有している。
【００７３】
ポリゴンミラー２１０４で偏向された光ＬＢｃは、第１走査レンズ２１０５Ｂと折り返しミラー２１０６ｃと折り返しミラー２１０７ｃと第２走査レンズ２１０８ｃとを介して、感光体ドラムＭ１に照射される。
【００７４】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光ＬＢｄは、第１走査レンズ２１０５Ｂと折り返しミラー２１０６ｄと第２走査レンズ２１０８ｄとを介して、感光体ドラムＹ１に照射される。
【００７５】
各感光体ドラム上の光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って各感光体ドラムの長手方向、すなわち、主走査方向に移動する。
【００７６】
各第１走査レンズは、主走査対応方向（ここでは、Ｙ軸方向）に正の屈折力を持ち、副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向）には屈折力を持たないレンズである。
【００７７】
本実施形態では、第１走査レンズ２１０５Ａは、光ＬＢａと光ＬＢｂとで共用されている。同様に、第１走査レンズ２１０５Ｂは、光ＬＢｃと光ＬＢｄとで共用されている。仮に、第１走査レンズ２１０５Ａに代えて、光ＬＢａに対応した第１走査レンズと光ＬＢｂに対応した第１走査レンズとを用いると、該２つの第１走査レンズは副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向）に重ねて配置されることとなり、光ＬＢａと光ＬＢｂの副走査対応方向に関する間隔を大きくする必要がある。
【００７８】
本実施形態では、第１走査レンズを２つの光で共用しているため、該２つの光の副走査対応方向に関する間隔を小さくすることができる。さらに、第１走査レンズを２つの光で共用することにより、部品点数が削減され、部品費の低減、部品管理の高効率化、部品管理費の低減が可能となる。
【００７９】
複数の第２走査レンズ（２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）は、同一形状であり、複数の被走査面（Ｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）に個別に対応している。ここでは、第２走査レンズ２１０８ａは感光体ドラムＫ１に対応し、第２走査レンズ２１０８ｂは感光体ドラムＣ１に対応し、第２走査レンズ２１０８ｃは感光体ドラムＭ１に対応し、第２走査レンズ２１０８ｄは感光体ドラムＹ１に対応している。第２走査レンズは、副走査対応方向に正の屈折力を持つレンズである。
【００８０】
第２走査レンズの光学面の形状を表す式の一例が次の（１）式に示されている。ここで、光軸を含み、主走査対応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、光軸から主走査対応方向に関する距離をＹ、高次の係数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ…、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。
【数１】
2015225139.tif 000003
【００８１】
また、Ｃｍは次の（２）式で示され、Ｃｓ（Ｙ）は次の（３）式で示される。ここで、ａ、ｂ、ｃ，・・・・は係数である。
【数２】
2015225139.tif 000004
【００８２】
ここで、第２走査レンズの入射側の光学面の形状を表す式における原点と射出側の光学面の形状を表す式における原点とを結ぶ仮想線を基準軸という。なお、以下では、入射側の光学面を「入射光学面」と略述し、射出側の光学面を「射出光学面」と略述する。また、基準軸に平行で第２走査レンズの中心を通る仮想線を中心軸という。そして、一例として図９に示されるように、副走査対応方向に関して、基準軸と中心軸は、ずれている。
【００８３】
ここでは、第２走査レンズの射出光学面は、像面湾曲を補正したり、副走査対応方向の倍率を主走査対応方向に関して一定にして走査線曲がりを補正するため、副走査対応方向に関する形状が中心軸に対して非対称であり、かつ、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称である。なお、以下では、便宜上、このような形状の光学面を「主副非対称光学面」ともいう。
【００８４】
第２走査レンズの射出光学面では、上記（３）式において、奇数次項を持つことになる。なお、入射光学面及び射出光学面の少なくとも一方が、上記主副非対称光学面であれば良い。
【００８５】
また、第２走査レンズは、斜入射に起因する走査線曲がりの発生、及び波面収差の劣化を低減するため、副走査対応方向にシフト偏芯して配置されている（図１０及び図１１参照）。
【００８６】
なお、第２走査レンズは、図１２及び図１３に示されるように、折り返しミラーを取り除き、光路が１本の直線となるように展開したときに、第２走査レンズの基準軸と第１走査レンズの光軸とが平行となるように配置されている。このとき、第２走査レンズのシフト偏芯の方向は、法線面に近づく方向である。
【００８７】
第２走査レンズは、副走査対応方向にシフト偏芯して配置されているため、副走査対応方向に関して、光は第２走査レンズの基準軸を通らないで、基準軸に対し片側のみを通過することとなる。
【００８８】
そこで、本実施形態では、一例として図１４に示されるように、光が通過しない不要な部分をカットしている。その結果、第２走査レンズの副走査対応方向に関する形状は、基準軸に対して非対称な形状となる。これにより、第２走査レンズの小型化及び低コスト化を図るとともに、光走査装置のＺ軸方向に関する大きさを低減することができる。なお、水平入射方式では、基準軸近傍を光が通過するのが一般的である。そして、従来の第２走査レンズの副走査対応方向に関する形状は、基準軸に対して対称な形状である。
【００８９】
また、図１５には、第２走査レンズに光が入射する様子が模式的に示されている。走査軌跡が母線に対し副走査対応方向にシフトしている。
【００９０】
一例として図１６に示されるように、主走査方向に関して、走査領域の中心は中央像高と呼ばれ、端部は周辺像高と呼ばれている。ここでは、主走査方向に関して、中央像高を原点とすると、一側の周辺像高は−１５０ｍｍであり、他側の周辺像高は＋１５０ｍｍである。
【００９１】
ところで、一例として図１７に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の回転により、Ｘ軸方向に関して、偏向反射面における光の反射位置が変化する。この変化は、偏向反射面がポリゴンミラー２１０４の回転中心から離れた位置にあることによって生じ、Ｙ軸方向に関して、中央像高方向からポリゴンミラー２１０４に光を入射させない限り、反射位置の変化量が、第１走査レンズの光軸に対して対称にならないことは公知の通りである。なお、以下では、Ｘ軸方向に関する反射位置の変化量が第１走査レンズの光軸に対して非対称となることを、「サグの非対称性」ともいう。
【００９２】
この場合、偏向反射面と被走査面を共役関係とする面倒れ補正光学系では、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴うサグの非対称性により副走査対応方向の物点位置も非対称に変化するため、被走査面上における副走査方向の像面湾曲も像高がプラス側の領域とマイナス側の領域とで非対称に発生する。なお、以下では、便宜上、副走査方向の像面湾曲を、「副走査像面湾曲」と略述する。
【００９３】
また、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴うサグの非対称性は、副走査対応方向の倍率を主走査方向に関して一様にすることの障害となる。なお、以下では、便宜上、副走査対応方向の倍率を「副走査倍率」と略述する。
【００９４】
上記副走査像面湾曲の非対称性や副走査倍率の障害を抑制し、走査光学系の光学性能を向上させるためには、第２走査レンズが、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称である面を有する効果は大きい。
【００９５】
そして、走査角度（図１８参照）が８０度を超えるような広画角の走査光学系であっても、第２走査レンズを含むことにより、サグの非対称性による光学特性の劣化を抑制することができる。
【００９６】
ここで、走査線曲がりについて説明する。
【００９７】
例えば、走査光学系に含まれる走査レンズ、特に副走査対応方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（本実施形態では、第２走査レンズ）では、入射光学面の主走査対応方向の形状が、偏向反射面における光の反射位置を中心とする円弧形状でない限り、主走査対応方向のレンズ高さにより偏向反射面から入射光学面までの距離は異なる。なお、以下では、煩雑さを避けるため、副走査対応方向に強い屈折力を持つ走査レンズを単に「走査レンズ」ともいう。
【００９８】
走査レンズを上記円弧形状にすることは、光学性能を維持する上で困難である。つまり、走査レンズに入射する光は、中央像高０に向かう光を除き、その入射方向は、ＸＹ面に正射影したとき、入射光学面に直交する方向に対して傾斜した方向から入射する。
【００９９】
斜入射方式では、走査レンズに入射する光は、主走査対応方向の入射位置によって偏向反射面から走査レンズの入射光学面までの距離が異なる。そして、走査レンズにおける光の入射位置は、主走査対応方向に関して、端部に近いほど中心より高い位置、あるいは低い位置となる。なお、高い位置となるか低い位置となるかは、斜入射方向による。
【０１００】
この結果、走査レンズに入射した光は、副走査対応方向に屈折力を持つ光学面を通過する際に、主走査対応方向の入射位置によって受ける屈折力が異なり、被走査面で走査線曲がりが生じる。すなわち、走査レンズにおける走査軌跡の湾曲が、被走査面での走査線曲がりを生じさせる。
【０１０１】
そこで、従来の走査光学系を有する光走査装置で斜入射方式を採用すると、副走査対応方向に屈折力を持つ走査レンズを光が通過することにより大きな走査線曲がりが生じる。
【０１０２】
なお、水平入射方式であれば、偏向反射面から走査レンズの入射光学面までの距離が異なっても、光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対応方向に関する入射位置が異なることはなく、被走査面では走査線曲がりは生じない。
【０１０３】
また、斜入射方式に起因する走査線曲がりにおける曲がりの向きは、光の斜入射方向によって異なる。つまり、法線面の＋Ｚ側から入射する光と、−Ｚ側から入射する光とでは、走査線曲がりにおける曲がりの向きは逆である。これは、光の斜入射方向によって、走査レンズにおける走査軌跡の湾曲の向きが異なるためである。
【０１０４】
次に、温度変化に起因する走査線曲がりの変化について説明する。
【０１０５】
近年、低コスト化、及び高画質化のため、走査レンズの材料として樹脂材料を用いることが一般的となっている。樹脂材料は、設計時のレンズ形状の自由度がガラスよりも高く、非球面形状などの複雑な形状を容易に実現することができるという利点があるが、温度変化による形状変化が、ガラスに比べ大きい。
【０１０６】
斜入射方式では、走査レンズに入射する光の走査軌跡は、副走査対応方向に湾曲した形状となる。このため、温度変化により、（１）走査レンズの曲率半径や肉厚が変化したり、（２）走査レンズに入射する光の入射角が変化したり、（３）副走査対応方向の入射位置が変化したりすると、主走査対応方向の入射位置によって光の屈折に対する影響が異なり、走査線曲がりの変化が生じる。
【０１０７】
なお、水平入射方式では、走査レンズでは母線上を光が通過するため、温度変化により曲率半径が変化しても、結像位置（デフォーカス方向）は変化するが、副走査対応方向への光の屈折は生じないか、もしくは僅かである。すなわち、水平入射方式では、温度変化による走査線曲がりの変化は極めて小さい。
【０１０８】
温度変化に起因する走査線曲がりの変化は、光の斜入射方向によって異なる。つまり、法線面の＋Ｚ側から入射する光と、−Ｚ側から入射する光とでは、走査線曲がりが変化する向きは逆である。
【０１０９】
そこで、異なる被走査面で走査線曲がりの方向が異なる場合、トナー画像を重ね合わせたときに色ずれとなり、カラー画像の品質が著しく低下する。
【０１１０】
そこで、本実施形態では、同一の偏向反射面で反射される２つの光であって、法線面に対し一側から入射する光と、法線面に対し他側から入射する光とで、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を異ならせ、一方が偶数枚であれば、他方を奇数枚としている。
【０１１１】
ここで、折り返しミラーの配置について具体的に説明する。
【０１１２】
光ＬＢａと光ＬＢｂは、同一の偏向反射面に斜入射される。光ＬＢａは、法線面に対し＋Ｚ側から偏向反射面に入射され、光ＬＢｂは、法線面に対し−Ｚ側から偏向反射面に入射される。光ＬＢａに対しては、対応する感光体ドラムである感光体ドラムＫ１とポリゴンミラー２１０４との間に配置されている折り返しミラーの枚数は１枚（奇数枚）であり、光ＬＢｂに対しては、対応する感光体ドラムである感光体ドラムＣ１とポリゴンミラー２１０４までの間に配置されている折り返しミラーの枚数は２枚（偶数枚）である。
【０１１３】
斜入射方式に起因する走査線曲がりは、法線面に対し一側から入射する光と、法線面に対し他側から入射する光とで、その形状が反転する。これは、法線面に対し一側から入射する光と、法線面に対し他側から入射する光とで、第２走査レンズにおける走査軌跡の湾曲の向きが、逆になるためである。そこで、仮に、折り返しミラーがなければ、法線面に対し一側から入射する光の被走査面と、法線面に対し他側から入射する光の被走査面とでは、走査線曲がりの方向が逆であり、トナー画像を重ね合わせたときの色ずれは大きい。これは、温度変化に起因する走査線曲がりの変化についても同じことが言える。
【０１１４】
走査軌跡の形状は、折り返しミラーで折り返されると、副走査対応方向に関して反転される。そこで、光ＬＢａ及び光ＬＢｂに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を、一方が偶数枚であれば、他方を奇数枚とすることにより、感光体ドラムＫ１及び感光体ドラムＣ１における走査線曲がりの向きを同一にすることができる。
【０１１５】
同様に、光ＬＢｃ及び光ＬＢｄに対しても、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を、一方が偶数枚であれば、他方を奇数枚とすることにより、感光体ドラムＭ１及び感光体ドラムＹ１における走査線曲がりの向きを同一にすることができる。
【０１１６】
ところで、第２走査レンズは、副走査対応方向に関して、中心軸に対して非対称な形状であるため、副走査対応方向に関して第２走査レンズの向きを決めると、主走査対応方向に関する第２走査レンズの向きも決まってしまう。そこで、折り返しミラーの構成によって走査線曲がりの向きを一致させたとしても、第２走査レンズの配置位置によっては、複数の第２走査レンズにおいて、主走査対応方向に関する第２走査レンズの向きが反対となるおそれがある。なお、ここでの第２走査レンズの向きとは、光に対する向きをいう。
【０１１７】
図１９には、走査光学系Ｂの比較例が示されている。この比較例では、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、光ＬＢｃに対応する第２走査レンズと光ＬＢｄに対応する第２走査レンズとで、主走査対応方向に関する向きが反対である。
【０１１８】
この場合、第２走査レンズの少なくとも１つの光学面を、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称となる形状としたことの効果が得られなくなる。具体的には、サグの非対称性とそれを補正するための光学面の上記非対称性とが一致せず、反対に光学特性を劣化させることとなる。
【０１１９】
仮に、第２走査レンズの光学面が、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して対称となる形状であれば、基準軸に対し副走査対応方向の一側と他側を適宜使うように配置することで、第２走査レンズを主走査対応方向に関して反転せずに配置することが可能である。しかしながら、この場合、第２走査レンズは、副走査対応方向の大きさとして、光が通過する領域の大きさの略２倍が必要となり、光走査装置の大型化、高コスト化など多くの不都合が生じる。このため、本実施形態では、第２走査レンズの光学面（ここでは、射出光学面）の副走査対応方向に関する形状を、中心軸に対し非対称となる形状としている。
【０１２０】
そこで、本実施形態では、第２走査レンズが主副非対称光学面を有していても、良好な光学特性を実現するために、同一の偏向反射面で反射される２つの光で、法線面に対し一側から入射する光と、他側から入射する光とで、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数の差が奇数枚となるようにしている。
【０１２１】
この場合、図２１、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示されるように、第２走査レンズが主副非対称光学面を有していても、複数の第２走査レンズを、主走査対応方向に関する向き、及び副走査対応方向に関する向きのいずれも異ならせることなく配置することが可能となる。
【０１２２】
次に、互いに異なる偏向反射面に斜入射される複数の光に対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数について説明する。
【０１２３】
本実施形態では、法線面に対して一側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数が奇数のとき、その光とは異なる偏向反射面に斜入射し、法線面に対して他側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数も奇数である。
【０１２４】
具体的には、光ＬＢａに対して配置される折り返しミラーの枚数は１枚（奇数）であり、光ＬＢｄに対して配置される折り返しミラーの枚数も１枚（奇数）である。
【０１２５】
また、法線面に対して一側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数が偶数のとき、その光とは異なる偏向反射面に斜入射し、法線面に対して他側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数も偶数である。
【０１２６】
具体的には、光ＬＢｃに対して配置される折り返しミラーの枚数は２枚（偶数）であり、光ＬＢｂに対して配置される折り返しミラーの枚数も２枚（偶数）である。
【０１２７】
また、法線面に対して一側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数が奇数のとき、その光とは異なる偏向反射面に斜入射し、法線面に対して一側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数は偶数である。
【０１２８】
具体的には、光ＬＢａに対して配置される折り返しミラーの枚数は１枚（奇数）であり、光ＬＢｃに対して配置される折り返しミラーの枚数は２枚（偶数）である。
【０１２９】
また、法線面に対して他側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数が偶数のとき、その光とは異なる偏向反射面に斜入射し、法線面に対して他側から入射する光に対して配置される折り返しミラーの枚数は奇数である。
【０１３０】
具体的には、光ＬＢｂに対して配置される折り返しミラーの枚数は２枚（偶数）であり、光ＬＢｄに対して配置される折り返しミラーの枚数は１枚（奇数）である。
【０１３１】
ところで、対向走査方式において、例えば、異なる偏向反射面で反射された２つの光である光ＬＢａと光ＬＢｃについて、仮に、図２３に示されるように、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置されている折り返しミラーの枚数が同一（図２３では１つ）の場合には、一例として図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）に示されるように、第２走査レンズ２１０８ａ及び第２走査レンズ２１０８ｃでの走査軌跡の湾曲方向が互いに反対となる。そして、一例として図２５に示されるように、感光体ドラムＫ１及び感光体ドラムＭ１における走査線曲がりの向きも反対となる。
【０１３２】
これは、光ＬＢａと光ＬＢｃとでは斜入射方向が同じであるため、同様な走査線曲がりが生じると考えられるが、光ＬＢａと光ＬＢｃとでは、偏向反射面で反射された後の進行方向が異なるため、感光体ドラムではその形状が逆となる。
【０１３３】
そこで、対向走査方式において、斜入射方向が同じで、異なる偏向反射面で反射された２つの光について、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を、一方の光では偶数枚、他方の光では奇数枚とすることで、２つの感光体ドラムでの走査線曲がりの向きを一致させることができる（図２６〜図２８参照）。
【０１３４】
前述したように、走査線曲がりの発生は副走査対応方向に屈折力を持つレンズ（本実施例では第２走査レンズ）を光が通過することに起因するが、走査線曲がりの向きは、走査軌跡の湾曲方向に依らず、折り返しミラーの枚数により決定される。
【０１３５】
なお、ここでは、斜入射方向が同じで、異なる偏向反射面で反射された２つの光が光ＬＢａと光ＬＢｃの場合について説明したが、該２つの光が光ＬＢｂと光ＬＢｄであっても同様である。
【０１３６】
そして、主副非対称光学面を有する第２走査レンズを用いて良好な光学特性を実現するため、同一の偏向反射面で偏向される２つの光であって、斜入射方向が異なる２つの光について、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数の差を奇数枚としている。
【０１３７】
また、斜入射方向が同じで、異なる偏向反射面で反射される２つの光については、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数の差を奇数枚としている。
【０１３８】
この結果、主副非対称光学面を有する第２走査レンズであっても、配置方向をそろえることが可能となる。ここでは、各第２走査レンズを、副走査対応方向に関する向きが図１２及び図１３に示される向きとなるように配置すると、複数の第２走査レンズの主走査対応方向に関する向きを揃えることが可能となり、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称である光学面の効果を得ることができる。そこで、４つの第２走査レンズの形状を同じ形状とすることができる。
【０１３９】
また、｜θａ｜＝｜θｂ｜＝｜θｃ｜＝｜θｄ｜とすることで、斜入射方式に起因する走査線曲がりの大きさを全ての感光体ドラムでほぼ同じとすることができ、更に折り返しミラーの枚数を適切にすることで、色ずれを大幅に低減することが可能となる。更に、温度変化に起因する走査線曲がりの変化量も全ての感光体ドラムでほぼ同量となるため、温度変化があっても色ずれが小さい高品質な画像を安定して形成することができる。
【０１４０】
そこで、本実施形態のように、光ＬＢａに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数が奇数枚のとき、光ＬＢｂ及び光ＬＢｃに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を偶数枚とし、光ＬＢｄに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を奇数枚とすることにより、４つの感光体ドラムにおける走査線曲がりの向きを同一にすることができる。その結果、トナー画像を重ね合わせたときの色ずれを低減することができる。
【０１４１】
なお、光ＬＢａ及び光ＬＢｄに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を偶数枚とし、光ＬＢｂ及び光ＬＢｃに対して、対応する感光体ドラムとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数を奇数枚としても良い。この場合であっても、４つの感光体ドラムにおける走査線曲がりの向きを同一にすることができる。
【０１４２】
以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０は、４つの光源（２２００ａ、２２００ｂ、２２００ｃ、２２００ｄ）、偏向器前光学系Ａ、偏向器前光学系Ｂ、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、及び走査光学系Ｂなどを備えている。
【０１４３】
４つの光源は、４つの感光体ドラムに個別に対応し、各光源からの光は、それぞれポリゴンミラー２１０４に斜入射される。各走査光学系は、第１走査レンズ、複数の折り返しミラー、及び４つの第２走査レンズを含んでいる。４つの第２走査レンズは、同一形状であり、４つの感光体ドラムに個別に対応している。各第２走査レンズは、入射光学面及び射出光学面の少なくとも１つが、副走査対応方向に関して、中心軸に対して非対称な形状であり、主走査対応方向に関して、副走査対応方向の形状が基準軸に対して非対称である。
【０１４４】
また、同一の偏向反射面で反射される２つの光であって、斜入射方向が異なる２つの光について、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置される折り返しミラーの枚数差が奇数枚となるように設定されている。
【０１４５】
この場合は、小型化を維持しつつ、像面湾曲及び走査線曲がりを低減するとともに、温度変化や加工誤差による色ずれを低減することができる。
【０１４６】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、光走査装置２０１０を備えているため、その結果として、小型化と画像品質の向上とを両立させることができる。
【０１４７】
なお、上記実施形態では、光走査装置２０１０が対向走査方式の光走査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、片側走査方式の光走査装置であっても良い。
【０１４８】
片側走査方式の光走査装置の一例が図２９及び図３０に示されている。なお、ここでは、上記実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記実施形態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。図２９における符号２１０９ｃは折り返しミラーであり、符号２１０５は第１走査レンズである。
【０１４９】
ここでは、光ＬＢａと光ＬＢｂは、斜入射方向が同じである。また、光ＬＢｃと光ＬＢｄは、斜入射方向が同じである。
【０１５０】
そして、｜θａ｜＝｜θｄ｜、｜θｂ｜＝｜θｃ｜、としている。この場合、光ＬＢａと光ＬＢｄは対をなしているといい、光ＬＢｂと光ＬＢｃは対をなしているという。また、光ＬＢａと光ＬＢｄからなる対を外側の対ともいい、光ＬＢｂと光ＬＢｃからなる対を内側の対ともいう。
【０１５１】
この光走査装置では、斜入射方向が同じ２つの光（ここでは、光ＬＢａと光ＬＢｂ、及び光ＬＢｃと光ＬＢｄ）について、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置されている折り返しミラーの枚数差は０、又は偶数としている。
【０１５２】
また、対をなしている光（ここでは、光ＬＢａと光ＬＢｄ、及び光ＬＢｂと光ＬＢｃ）について、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置されている折り返しミラーの枚数差は奇数である。
【０１５３】
そこで、この片側走査方式の光走査装置は、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１５４】
また、光の対が増加された場合、斜入射方向が同じ複数の光間で、対応する第２走査レンズとポリゴンミラー２１０４との間に配置されている折り返しミラーの枚数差をゼロ、もしくは偶数枚とすることで、主副非対称光学面を有する第２走査レンズであっても、複数の第２走査レンズを、主走査対応方向及び副走査対応方向に関して、いずれも同じ向きに配置することが可能となり、色ずれが小さく光学特性が良好な光走査装置を提供することができる。
【０１５５】
ところで、斜入射角が大きいほど走査軌跡の湾曲が大きくなり、被走査面での走査線曲がりの大きさが大きくなる。つまり、片側走査方式の光走査装置では、内側の対（光ＬＢｂと光ＬＢｃ）よりも、外側の対（光ＬＢａと光ＬＢｄ）のほうが、走査線曲がりの大きさは大きい。また、温度変化に起因する走査線曲がりの変化量も外側の対で大きくなる。しかしながら、ここでは走査線曲がりの方向を一致させることができるため、色ずれを小さく抑えることが可能である。
【０１５６】
また、斜入射角が増大すると、諸収差が大きくなり光学性能が劣化する。具体的には波面収差の増大によるビームスポット径の拡大、走査線曲がりの大きさの増大などがあげられる。そこで、光学性能の向上及び光走査装置の小型化の観点からも、斜入射角をできるだけ小さく設定することが望ましい。
【０１５７】
斜入射角を小さくすると、同一の偏向反射面で反射された複数の光を分離するのが困難になる。特に、ポリゴンミラーで偏向された光を折り返すための折り返しミラーであって、折り返された光の進行方向とは逆側を異なる被走査面に向かう光が通過するように配置されている折り返しミラーは、２つの光の間隔を広げる必要がある。２つの光の間隔を広げるとは、斜入射角を大きくすることとなり好ましくない。
【０１５８】
そこで、例えば、片側走査方式の光走査装置において、一例として図３１に示されるように、少なくとも、第１走査レンズ２１０５を通過した光を折り返すための折り返しミラーは、ミラー面の裏側の端部であって、異なる被走査面に向かう光の光路に近い部分がカットされていても良い。この場合、斜入射角を小さく設定することが可能となる。
【０１５９】
また、例えば、片側走査方式の光走査装置において、ポリゴンミラー２１０４から最も離れた感光体ドラムに向かう光の光路上に配置される折り返しミラーの枚数は、その他の感光体ドラムに向かう光の光路上に配置される折り返しミラーの枚数より少ないことが好ましい。
【０１６０】
この場合は、走査光学系に含まれる折り返しミラーの総枚数を少なくすることができ、その結果、低コスト化を促進することができる。
【０１６１】
ポリゴンミラー２１０４から感光体ドラムまでの光の光路長は、全ての感光体ドラムにおいて同一である。そこで、ポリゴンミラー２１０４から最も離れた感光体ドラムに向かう光の光路上に配置される折り返しミラーの枚数を多くすると、その他の光の光路上に配置される折り返しミラーについて、前述した枚数関係を維持しつつ枚数を低減するのは困難である。ポリゴンミラー２１０４に近い感光体ドラムに向かう光について、光路長を変えることなく折り返し回数を減らすことは物理的に非常に困難である。
【０１６２】
また、上記実施形態では、光走査装置２０１０がプリンタに用いられる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、２１０４…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５Ａ…第１走査レンズ、２１０５Ｂ…第１走査レンズ、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー、２１０７ｂ，２１０７ｃ…折り返しミラー、２１０８ａ〜２１０８ｄ…第２走査レンズ（走査レンズ）、２２００ａ〜２２００ｄ…光源、２２０４ａ〜２２０４ｄ…シリンドリカルレンズ、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６４】
【特許文献１】特許第４０５７０９９号公報
【特許文献２】特許第４０９８８５１号公報
【特許文献３】特許第３４５０６５３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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