(57)【要約】    【課題】  コンパクトで高速印刷が可能で、かつ良好なる光学性能が得られること。    【解決手段】  複数の発光部を主走査方向に離間した光源手段からの複数の光束を偏向する回転多面鏡と、複数の光束を副走査断面内において偏向手段の偏向面に斜め方向から入射させる入射光学系と、複数の光束を被走査面上に結像させる結像光学系とを有し、入射光学系は光源手段からの光束を平行光束とする変換光学素子を有しており、回転多面鏡の最大振り角をθmax[deg]、入射光学系の光軸と結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]、変換光学素子の焦点距離をｆcol[mm]、主走査方向に最も離れている複数の発光部の離間距離をａ[mm]、光束の斜入射角度の最大値をα[deg]、結像光学系の副走査断面内の倍率をβs、回転多面鏡の内接円半径をＲ[mm]、画像の解像度をＤＰＩ[dot/inch]とするとき、条件式（１）を満足すること。【選択図】    図１
2008170485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上の発光部を主走査方向に離間して配置した光源手段と、該光源手段から発せられた少なくとも２つ以上の光束を偏向走査する回転多面鏡と、該光源手段から発せられた少なくとも２つ以上の光束を副走査断面内において該回転多面鏡の偏向面にその法線に対して斜め方向から入射させる入射光学系と、該回転多面鏡の偏向面にて偏向走査した少なくとも２つ以上の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
該入射光学系は該光源手段からの光束を平行光束とする変換光学素子を有しており、該被走査面の有効領域を走査するときの該回転多面鏡の最大振り角をθmax[deg]、主走査断面内において該入射光学系の光軸と該結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]、該変換光学素子の焦点距離をｆcol[mm]、少なくとも２つ以上の発光部のうち、主走査方向に最も離れている２つの発光部の離間距離をａ[mm]、副走査断面内において該少なくとも２つ以上の光束の該回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうち最大値をα[deg]、該結像光学系の副走査断面内の倍率をβs、該回転多面鏡の内接円半径をＲ[mm]、副走査方向の画像の解像度をＤＰＩ[dot/inch]とするとき、
【数１】
2008170485.tif 000025
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光源手段と、該光源手段から出射された光束の状態を変換する変換光学素子とを有する入射部とを少なくとも２つ以上有し、該少なくとも２つ以上の入射部から出射された少なくとも２つ以上の光束を副走査断面内において回転多面鏡の偏向面にその法線に対して斜め方向から入射させる入射光学系と、該回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された少なくとも２つ以上の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
該被走査面の有効領域を走査するときの該回転多面鏡の最大振り角をθmax[deg]、主走査断面内において該入射光学系の光軸と該結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]、主走査断面内において該偏向面へ入射する少なくとも２つ以上の光束のうち、最も角度差が大きい２つの光束の角度差をσ[deg]、副走査断面内において該少なくとも２つ以上の光束の該回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうち最大値をα[deg]、該結像光学系の副走査断面内の倍率をβs、該回転多面鏡の内接円半径をＲ[mm]、副走査方向の画像の解像度をＤＰＩ[dot/inch]とするとき
【数２】
2008170485.tif 000026
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記被走査面の有効領域を走査するときの前記回転多面鏡の最大振り角θmax[deg]は、
１５deg＜θmax＜２５deg
なる条件を満足す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】
副走査断面内において前記少なくとも２つ以上の光束の前記回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうちの最大値α[deg]は、
２deg＜α＜４deg
なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記変換光学素子の焦点距離ｆcol[mm]は、
１５mm＜ｆcol＜８０mm
なる条件を満足す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６】
主走査断面内において、該偏向面へ入射する前記少なくとも２つ以上の光束のうち、最も角度差が大きい２つの光束の角度差σ[deg]は、
０deg＜σ＜１．０deg
なる条件を満足することを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項７】
主走査断面内において、前記入射光学系の光軸と前記結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]とするとき、
０deg≦２φ＜１００deg
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
０＜ａ／ｆcol＜０．０２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は５に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記結像光学系の副走査断面内の結像倍率βｓは、
０．５≦｜βｓ｜≦２．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置を複数有し、該複数の光走査装置の光源手段から出射した複数の光束を共通の偏向手段を介して、該複数の光束で異なる被走査面上を各々走査し、画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有してい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】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光走査装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束（光ビーム）を、例えば回転多面鏡から成る偏向手段（光偏向器）によって周期的に偏向させている。そして光偏向器で偏向された光束をｆθ特性を有する結像光学系によって感光性の記録媒体面上にスポット状に集光させている。これにより該光束で記録媒体面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装置では、装置全体の小型化や高速化が進んでいる。それに伴って光走査装置をよりコンパクトに、かつ簡易に構成することが望まれている。
【０００４】
このような装置全体のコンパクト化及び小型化を目的とした光走査装置は従来より種々と提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では副走査断面内において同一の偏向手段（回転多面鏡）の同一の偏向面に対して光源手段から出射された複数の光束を偏向面の法線に対し斜め上方向、または斜め下方向から入射させている（斜入射光学系）。
【０００６】
そして同一の偏向面で偏向反射された複数の光束を結像光学系により光束分離手段を介して光路を分離して対応する複数の感光ドラム面上に導光している。そして導光された複数の光束で感光ドラム面上を偏向手段の駆動により光走査している。
【０００７】
特許文献１では、このように各要素を設定することにより偏向手段及び結像光学系の一部などを共通化し、装置全体のコンパクト化及び小型化を図っている。
【０００８】
この種の光走査装置において印字速度をより高速化する為には、各光源手段に複数の発光部（発光点）を有するマルチビーム光源を用い、同一の感光ドラム（被走査面）上であって副走査方向に離間させて複数ラインで同時に光走査させる必要がある。
【０００９】
また印字速度の高速化を図るには、プロセス速度を高速化するため、レーザ光源のパワーが不足する傾向にある。そのため、マルチビーム光源を用いた光走査装置においては、光学効率を高めるためにファーフィールドパターンの関係から、マルチビーム光源の複数の発光部が主走査方向に離間されるようにマルチビーム光源を配置する必要がある。
【特許文献１】特開２００４−１８４５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら斜入射光学系よりなる光走査装置にマルチビーム光源を用いた場合には、像高毎に複数ビームのライン間隔にムラ（以下、「マルチビーム間のピッチムラ」と称す。）が発生してしまい、良好なる画像の形成が困難になるという問題点がある。
【００１１】
以下に複数の発光部が主走査方向に離間しているマルチビーム光源を有し、斜入射光学系よりなる光走査装置において、マルチビーム間のピッチムラが発生する原理を説明する。
【００１２】
主走査断面内において、主走査方向にａ[mm]離間している２つの発光部から出射される２つの発散光束を同一のコリメータレンズで平行光束に変換する場合、各発光部はコリメータレンズの光軸に対して画角を有している。そのためコリメータレンズの焦点距離ｆcol[mm]に応じて、該コリメータレンズから出射される２つの光束は角度差σ[deg]を有することになる。
【００１３】
ここで、角度差σ[deg]は以下の式で表される。
【００１４】
σ＝2Arctan(a/2fcol）      [deg]      ・・・（A）
図１１は主走査断面内において、２つの発光部１ａ１，１ａ２から出射されたそれぞれの光束Ａ,Ｂが角度差σを有しているとき、マルチビーム間のピッチムラが発生する原理を説明した説明図である。
【００１５】
図１１において、主走査方向に角度差σを有する２つのビーム（光束）をＡビーム、Ｂビームとする。この２つのビームＡ、Ｂが回転多面鏡に入射するとき、２つのビームＡ、Ｂが同じ像高に到達する為には、Ａビームで偏向反射したときの回転多面鏡の振り角θに対して、Ｂビームを偏向反射するときの回転多面鏡の振り角θは微小角度σ／２ずれる。
【００１６】
尚、図１１においてＡビームを偏向反射する回転多面鏡の偏向面の位置をＭ（実線）、回転多面鏡が微小角度σ/２傾いたときの回転多面鏡の偏向面の位置をＭ’（点線）としている。
【００１７】
このとき、主走査断面内において、Ａビームの偏向反射点Ｑに対して、Ｂビームの偏向反射点Ｑ´がｄＸ[mm]ずれる。
【００１８】
主走査断面内において、偏向反射点がズレ量ｄＸ[mm]ずれたとき、このとき副走査断面内（副走査方向）において斜入射角度α[deg]で入射させていれば、Ａビームの偏向反射点Ｑに対して、Ｂビームの偏向反射点Ｑ´が、ズレ量をΔｄＺとするとき、
ΔｄＺ＝ｄＸ×ｔａｎ（α）
副走査方向にシフトする。
【００１９】
このとき、結像光学系の副走査方向の倍率（副走査倍率）がβｓであれば、被走査面上において、２ビームの副走査方向の間隔が主走査方向に角度差σが無い場合に対して、ズレ量をΔｄＺ‘とするとき、
ΔｄＺ‘＝ΔｄＺ×βｓ
だけ各像高でずれる。
【００２０】
ズレ量ΔｄＺは各像高（有効走査画角内の像高）で変化するため、ズレ量ΔｄＺ‘もそれに応じて変化してしまい、結果、被走査面上でマルチビーム間のピッチムラが発生してしまう。
【００２１】
上記従来の光走査装置においては、このマルチビーム間のピッチムラについて考慮されていないため、マルチビーム化した際、マルチビーム間のピッチムラの発生量が大きく、良好なる画像が形成できないという問題点がある。
【００２２】
マルチビーム間のピッチムラΔｄＺ‘は、上述した発生原理より、斜入射角度α、有効走査画角(回転多面鏡の振り角)θ、副走査倍率βｓを小さくすれば、ピッチムラを低減できることが分る。しかしながら、斜入射角度α、副走査倍率βｓの値は、設計上小さくするのには限界があるため、どれか一つ小さくするだけでは、マルチビーム間のピッチムラを画像に問題無いレベルにまで低減できない。
【００２３】
本発明はコンパクトで高速印刷が可能で、かつ良好なる光学性能が得られる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１の発明の光走査装置は、
少なくとも２つ以上の発光部を主走査方向に離間して配置した光源手段と、該光源手段から発せられた少なくとも２つ以上の光束を偏向走査する回転多面鏡と、該光源手段から発せられた少なくとも２つ以上の光束を副走査断面内において該回転多面鏡の偏向面にその法線に対して斜め方向から入射させる入射光学系と、該回転多面鏡の偏向面にて偏向走査した少なくとも２つ以上の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
該入射光学系は該光源手段からの光束を平行光束とする変換光学素子を有しており、該被走査面の有効領域を走査するときの該回転多面鏡の最大振り角をθmax[deg]、主走査断面内において該入射光学系の光軸と該結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]、該変換光学素子の焦点距離をｆcol[mm]、少なくとも２つ以上の発光部のうち、主走査方向に最も離れている２つの発光部の離間距離をａ[mm]、副走査断面内において該少なくとも２つ以上の光束の該回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうち最大値をα[deg]、該結像光学系の副走査断面内の倍率をβs、該回転多面鏡の内接円半径をＲ[mm]、副走査方向の画像の解像度をＤＰＩ[dot/inch]とするとき、
【００２５】
【数１】
2008170485.tif 000003
【００２６】
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２７】
請求項２の発明の光走査装置は、
光源手段と、該光源手段から出射された光束の状態を変換する変換光学素子とを有する入射部とを少なくとも２つ以上有し、該少なくとも２つ以上の入射部から出射された少なくとも２つ以上の光束を副走査断面内において回転多面鏡の偏向面にその法線に対して斜め方向から入射させる入射光学系と、該回転多面鏡の偏向面にて偏向走査された少なくとも２つ以上の光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
該被走査面の有効領域を走査するときの該回転多面鏡の最大振り角をθmax[deg]、主走査断面内において該入射光学系の光軸と該結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]、主走査断面内において該偏向面へ入射する少なくとも２つ以上の光束のうち、最も角度差が大きい２つの光束の角度差をσ[deg]、副走査断面内において該少なくとも２つ以上の光束の該回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうち最大値をα[deg]、該結像光学系の副走査断面内の倍率をβs、該回転多面鏡の内接円半径をＲ[mm]、副走査方向の画像の解像度をＤＰＩ[dot/inch]とするとき
【００２８】
【数２】
2008170485.tif 000004
【００２９】
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３０】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、
前記被走査面の有効領域を走査するときの前記回転多面鏡の最大振り角θmax[deg]は、
１５deg＜θmax＜２５deg
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３１】
請求項４の発明は請求項１、２又は３の発明において、
副走査断面内において前記少なくとも２つ以上の光束の前記回転多面鏡の偏向面への各々の斜入射角度のうちの最大値α[deg]は、
２deg＜α＜４deg
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３２】
請求項５の発明は請求項１の発明において、
前記変換光学素子の焦点距離ｆcol[mm]は、
１５mm＜ｆcol＜８０mm
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３３】
請求項６の発明は請求項２の発明において、
主走査断面内において、該偏向面へ入射する前記少なくとも２つ以上の光束のうち、最も角度差が大きい２つの光束の角度差σ[deg]は、
０deg＜σ＜１．０deg
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３４】
請求項７の発明は請求項１から６の何れか１項の発明において、
主走査断面内において、前記入射光学系の光軸と前記結像光学系の光軸とのなす角度を２φ[deg]とするとき、
０deg≦２φ＜１００deg
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３５】
請求項８の発明は請求項１又は５の発明において、
０＜ａ／ｆcol＜０．０２
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３６】
請求項９の発明は請求項１から８の何れか１項の発明において、
前記結像光学系の副走査断面内の結像倍率βｓは、
０．５≦｜βｓ｜≦２．０
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３７】
請求項１０の発明の画像形成装置は、
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置を複数有し、該複数の光走査装置の光源手段から出射した複数の光束を共通の偏向手段を介して、該複数の光束で異なる被走査面上を各々走査し、画像を形成することを特徴としている。
【００３８】
請求項１１の発明の画像形成装置は、
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビームによって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴としている。
【００３９】
請求項１２の発明の画像形成装置は、
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によればコンパクトで高速印刷が可能で、かつ良好なる光学性能が得られる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４２】
図１は本発明の実施例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図２Ａは本発明の実施例１の光源手段から偏向手段までの副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図２Ｂは本発明の実施例１の偏向手段から感光ドラムまでの副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００４３】
尚、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸（Ｘ方向）に垂直な方向（偏向手段で光束が偏向反射される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは光軸を含む主走査断面に垂直な断面である。
【００４４】
図中、１ａ（１ｂ）は各々２つ以上の発光部（発光点）を主走査方向及び副走査方向に離間した光源手段であり、モノリッシクなマルチビーム半導体レーザより成っている。
【００４５】
本実施例では光源手段１ａ（１ｂ）は各々２つの発光部１ａ-１，１ａ-２（１ｂ-１，１ｂ-２）より成っている場合を示しているが発光部の数はいくつでも良い。３以上の発光部のときは、以下の説明では主走査方向と副走査方向とで最も離間した２つの発光部を用いれば良い。
【００４６】
３ａ（３ｂ）は各々開口絞り（アパーチャー）であり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。２ａ（２ｂ）は各々変換光学素子としての集光レンズ（以下、「コリメータレンズ」と称す。）であり、光源手段１ａ（１ｂ）から出射された２つの光束を平行光束に変換している。
【００４７】
４はレンズ系（以下、「シリンドリカルレンズ」と称す。）であり、副走査断面内(副走査方向)にのみパワー（屈折力）を有しており、コリメータレンズ３ａ（３ｂ）を通過した２つの光束を副走査断面内で光偏向器５の偏向面６に線像として結像させている。
【００４８】
尚、コリメータレンズ２ａ(２ｂ)とシリンドリカルレンズ４を１つの光学素子より構成しても良い。開口絞り３ａ、コリメータレンズ２ａ、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学系ＬＡの一要素を構成している。また開口絞り３ｂ、コリメータレンズ２ｂ、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学系ＬＢの一要素を構成している。
【００４９】
入射光学系ＬＡ，ＬＢはシリンドリカルレンズ４を共通で使用している。
【００５０】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成の回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成っており、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００５１】
７Ａ（７Ｂ）は集光機能とｆθ特性とを有する結像光学系であり、主走査断面内において正のパワー（屈折力）の第１の結像レンズ７ａと副走査断面内において正のパワーの第２の結像レンズ７ｂ１（７ｂ２）を有している。結像光学系７Ａ（７Ｂ）は光偏向器５によって偏向反射された画像情報に基づく２つの光束を被走査面としての感光ドラム面８ａ（８ｂ）上に結像させている。本実施例では各々の感光ドラム面８ａ（８ｂ）を２つの光束で走査している。かつ結像光学系７Ａ（７Ｂ）は副走査断面内において光偏向器５の偏向面６と感光ドラム面８ａ（８ｂ）との間を共役関係にすることにより、面倒れ補償を行っている。
【００５２】
９ａ１、９ａ２、９ｂ１は各々光束分離手段としての反射ミラーであり、光偏向器５によって偏向反射された光束を結像光学系７Ａ、７Ｂにおいて、上側斜入射光束と下側斜入射光束の分離を行っている。
【００５３】
８ａ（８ｂ）は被走査面としての感光ドラム面である。
【００５４】
尚、本実施例における光走査装置は、単一（共通）の光偏向器５を用いて４つの感光ドラム面上を同時に光走査するカラー画像形成装置である。図１では、不図示であるが、光偏向器５を挟んで結像光学系７Ａ（７Ｂ）に対し反対側（図面上、左側）に図1と同様の走査光学系を対向配置している。
【００５５】
以下の説明では、光偏向器５を挟んで図面上、右側の走査光学系（感光ドラム面８ａ，８ｂを光走査する走査光学系）について説明する。
【００５６】
本実施例において光源手段１ａ（１ｂ）から出射した２つの光束は開口絞り３ａ（３ｂ）によって該光束（光量）が制限(一部遮光)され、コリメータレンズ２ａ（２ｂ）により平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した平行光束のうち主走査断面においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向器（回転多面鏡）５の偏向面６に線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。このとき光源手段１ａ（１ｂ）から発せられた２つの光束を副走査断面内において光偏向器５の偏向面６にその法線に対して斜め方向から入射させている（斜め入射光学系）。
【００５７】
そして光偏向器５の偏向面６で偏向反射された２つの光束は結像光学系７Ａ（７Ｂ）により反射ミラー９ａ１，９ａ２（９ｂ１）を介して感光ドラム面８ａ（８ｂ）上にスポット状に結像される。そして光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、感光ドラム面８ａ（８ｂ）上を２つの光束で矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８ａ（８ｂ）上に画像記録を行なっている。
【００５８】
本実施例においては、２つの発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）を有する光源手段１ａ（１ｂ）から出射された２本の光束で同一の被走査面８ａ（８ｂ）上を副走査方向に離間させて同時に走査させることにより、印字速度の高速化を図っている。また光学効率を高めるために、２つの発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）が９０μｍ離間しているマルチ半導体レーザを、該半導体レーザの光軸（中心軸）回りに５．５３deg回転させている。これにより２つの発光部を副走査方向に約８．７μm離間させ、被走査面上で２本の光束の副走査方向のピッチ間隔が４２．３μｍ(=25.4/600dpi)となるように設定している。このとき２つの発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）は主走査方向に９０μｍ離間されている。
【００５９】
本実施例においては、光走査装置の小型化を図るために同一（共通）の光偏向器５の同一の偏向面６で４つの光束を反射させている。そして偏向面６にて偏向走査された４つの光束を用いて２つの感光ドラム面８ａ，８ｂ上をそれぞれ２つの光束で同時に光走査している。このような構成を実現するために本実施例では副走査方向（ｚ方向）に上下方向に配置した２つの入射光学系ＬＡ、ＬＢを用いている。そして入射光学系ＬＡ、ＬＢから各々出射した２つの光束を各々副走査断面内において光偏向器５の偏向面６に対して一方を３度上方向から、他方を３度下方向から偏向面６に入射させている。
【００６０】
結像光学系７Ａ，７Ｂは第１のレンズ７ａを共通で使用しており、これにより装置全体のコンパクト化を図っている。
【００６１】
本実施例においては、光偏向器５で偏向走査された４つの光束を反射ミラー９ａ１，９ａ２，９ｂ１により２光束ずつ２組に分離し、２つの感光ドラム面８ａ，８ｂに各々導光している。また本実施例では光束を分離するために、副走査断面内において光偏向器５の偏向面６に入射する光束の斜入射角度αを上記の如く３度と大きく設定している。また本実施例においては、２つの光源手段１ａ，１ｂを保持する保持部材（不図示）を小さくするために、主走査断面内において、入射光学系ＬＡ，ＬＢの光軸が各々に対する結像光学系７Ａ，７Ｂの光軸に対する角度２φが９０度となるように傾けた方向に配設している。
【００６２】
このように構成された光走査装置においては前述の如く２つの光束を副走査断面内において光偏向器５の偏向面６に対して斜め方向から入射させると２つのビーム間でピッチムラ（以下、単に「マルチピッチムラ」とも称す）が発生するという問題がある。
【００６３】
そこで本実施例においては画像に十分問題無い程度にまでマルチピッチムラを抑えるために、以下の条件式（１）を満たすように入射光学系ＬＡ、ＬＢ、偏向手段５、そして結像光学系７Ａ、７Ｂの各諸元値を設定している。
【００６４】
即ち、本実施例において被走査面８ａ（８ｂ）の有効領域を走査するときの回転多面鏡５の最大振り角(最大有効走査画角)をθmax[deg]とする。さらに主走査断面内において入射光学系ＬＡ（ＬＢ）の光軸と結像光学系７Ａ（７Ｂ）の光軸とのなす角度を２φ[deg]とする。さらにコリメータレンズ２ａ（２ｂ）の焦点距離をｆcol[mm]、主走査断面内において２つの発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）の離間距離(離間量)をａ[mm]とする。尚、３つ以上の発光部の場合は両端部の発光部の離間距離とする。即ち、最も離れている２つの発光部の離間距離である。
【００６５】
さらに副走査断面内において２本の光束の回転多面鏡５の偏向面６への斜入射角度の最大値をα[deg]とする。さらに結像光学系７Ａ（７Ｂ）の副走査断面内の倍率をβs、回転多面鏡５の内接円半径をＲ[mm]、副走査方向の画像の解像度をDPI(dot/inch)とする。そのとき
【００６６】
【数３】
2008170485.tif 000005
【００６７】
なる条件を満足している。
【００６８】
次に上記条件式（１）を満たせば、画像に問題ないレベルにまでマルチピッチムラを抑えられる理由について説明する。
【００６９】
主走査断面内において、主走査方向に距離ａ[mm]離間している２つの発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）から出射される２つの発散光束を同一のコリメータレンズ２ａ（２ｂ）で平行光束に変換する。このような場合、各発光部１ａ１，１ａ２（１ｂ１，１ｂ２）はコリメータレンズ２ａ（２ｂ）の光軸に対して画角を有する。そのためコリメータレンズ２ａ（２ｂ）の焦点距離ｆcol[mm]に応じて、該コリメータレンズ２ａ（２ｂ）から出射される２つの光束は角度差σ[deg]を有する。
【００７０】
ここで、角度差σ[deg]は前述した如く以下の式で表される。
【００７１】
σ＝2Arctan(a/2fcol）      [deg]      ・・・（A）
図３は、このように主走査断面内で角度差σを有する２つの光束、例えばＡ、Ｂビームを同一の像高に偏向反射させるために、回転多面鏡を微小角度σ/２振ったときに生じる、Ａビームに対するＢビームの偏向点ずれの説明図である。
【００７２】
図３において回転多面鏡５の回転中心をＯ、内接円半径をＲ、回転多面鏡５の偏向面６の中心をＰ、Ａビームを偏向反射する偏向面６の位置をＭ（実線）と表している。また偏向面６の位置Ｍにおける面法線Ｍｈに対して角度δ傾いたＡビームが入射されたときの偏向点をＱとする。またＡビームの偏向点Ｑと偏向面中心Ｐとの距離をｒとする。回転多面鏡５が微小角度σ/２傾いたときの回転多面鏡５の偏向面６の位置をＭ’（点線）と表している。また偏向面の位置Ｍ’（点線）にＢビームが入射されたときの偏向点をＱ’として表している。
【００７３】
図３において、主走査断面内で角度差σを有する２つのビームＡ、Ｂを回転多面鏡５で偏向させ、被走査面８上での副走査方向に離間させた状態で走査させる。このとき、同一の像高に偏向させる為には回転多面鏡５の振り角をＡ、Ｂビームとでσ／２[deg]異ならせる必要がある。
【００７４】
回転多面鏡５の偏向面６は実線の位置Ｍから、点線の位置Ｍ’の位置にずれるため、Ａビームの偏向点Ｑに対して、Ｂビームの偏向点Ｑ’はＡビームの進行方向でｄＸ[mm]ずれる。
【００７５】
図４は、図３の拡大図であり、ズレ量ｄＸと各値との関係を表した説明図である。図４より、図中、ズレ量ｄＸ’[mm]は以下の式で求めることができる。
【００７６】
【数４】
2008170485.tif 000006
【００７７】
ここで、角度σ/２は十分小さいため、ｄＸ≒ｄＸ’となる。よって、このときのＡビームの偏向点ＱとＢビームの偏向点Ｑ’とのズレ量ｄＸ[mm]は
【００７８】
【数５】
2008170485.tif 000007
【００７９】
と表せる。
【００８０】
式（Ｂ）に、式（Ａ）を代入して、
【００８１】
【数６】
2008170485.tif 000008
【００８２】
と表せる。
【００８３】
ここで、回転多面鏡５の振り角θ[deg]のときの回転多面鏡５の偏向面中心Ｐと、偏向点Ｑとの距離ｒ[mm]は、以下のように近似式で表せる。
【００８４】
ｒ≒Ｒ×tanθ      ・・・（Ｃ）
以下に近似式（Ｃ）と表せる理由を図５を用いて説明する。
【００８５】
図５は、主走査断面内において、偏向面６に入射光学系によって導光される光束が入射する様子を表した説明図である。
【００８６】
図５において、回転多面鏡５の回転中心を点Ｏ、軸上像高での回転多面鏡５の偏向面６は位置Ｍ‘（点線）、その偏向面６の位置Ｍ‘の中心を点Ｐ０、そのときの偏向点は点Ｑ０である。さらに任意の回転多面鏡５の振り角θでの回転多面鏡５の偏向面６の位置をＭ（実線）、その偏向面６の位置Ｍの中心を点Ｐ、任意の回転多面鏡５の振り角θでの偏向点をＱで表している。
【００８７】
通常の光走査装置においては、偏向面６を有効に利用するために、θ＝０degのとき回転多面鏡５の偏向面６の中心Ｐ０に光束を入射させるように設定するため、軸上像高での偏向点Ｑ０と偏向面６の中心点Ｐ０は一致する。
【００８８】
ここで、任意の振り角θにおいて、距離ｒに対して、中心点Ｐ０から偏向点Ｑまでのズレ量は十分小さいことから、距離ｒは偏向面６の位置Ｍの中心点Ｐから偏向面６の位置Ｍ‘の中心点Ｐ０までの距離で近似できる。
【００８９】
よって、
ｒ≒Ｒ×tanθ    ・・・（Ｃ）
と表せる。
【００９０】
式（Ｂ‘）に近似式（Ｃ）を代入して
【００９１】
【数７】
2008170485.tif 000009
【００９２】
と表せる。
【００９３】
図４に示すように主走査断面内において、偏向点Ｑの位置がズレ量ｄＸずれたとき、それに応じて、副走査断面内における偏向点の位置も、斜入射角度αに応じて変化する。
【００９４】
このときの偏向点の副走査断面内における高さのズレ量をΔｄＺ[mm]とすると、ΔｄＺ[mm]は以下のように表せる。
【００９５】
【数８】
2008170485.tif 000010
【００９６】
このように偏向面周辺で、２つのビームの各偏向点が副走査方向にずれたとき、被走査面上においては被走査面上での２つのビーム間の副走査方向の間隔のズレ量ΔｄＺ[mm]は以下のようになる。
【００９７】
【数９】
2008170485.tif 000011
【００９８】
ここで、被走査面８の有効領域を走査するときの回転多面鏡５の最大振り角θmax[deg]でのズレ量ΔｄＺmax[mm]は、
【００９９】
【数１０】
2008170485.tif 000012
【０１００】
と表せる。
【０１０１】
また、被走査面８の有効領域を走査するときの回転多面鏡５の最小振り角θmin[deg]でのズレ量ΔｄＺmin[mm]は、
【０１０２】
【数１１】
2008170485.tif 000013
【０１０３】
と表せる。
【０１０４】
上記式において、各パラメーターＲ、ａ、ｆcol、ｃｏｓφ、βｓ、αは、回転多面鏡の振り角θに依らず一定である。その為、有効走査領域における、被走査面上での２つのビーム間の副走査方向の間隔のずれのｐｐ（peak to peak）は以下の式で表せる。すなわち偏向面での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラをΔｄＺpp[mm]とするとき、ΔｄＺpp[mm]は以下の式で表せる。
【０１０５】
【数１２】
2008170485.tif 000014
【０１０６】
ここで、θmax＝−θminであるため、式（Ｈ）は以下のように変換できる。
【０１０７】
【数１３】
2008170485.tif 000015
【０１０８】
またθ＝０degのとき偏向面中心からずらして光束を入射させるように設定した場合、即ち偏向点Ｑ０と中心点Ｐ０の位置がずれている場合でも最大振り角θmaxでのズレ量ｄＸmaxが大きくなる分、最小振り角θminでのズレ量ｄＸminも大きくなる。偏向点のズレ量のｐｐをｄＸpp（＝｜ｄＸmax−ｄＸmin｜）とすると、ｄＸppは変化しないため、マルチピッチムラのｐｐをｄＺpp（＝｜ｄＺmax−ｄＺmin｜）とすると、ｄＺppも変化しない。
【０１０９】
よって、θ＝０degのとき偏向面中心からずらして光束を入射させるように設定した場合でも、偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppは上記の式（Ｈ’）で表せる。
【０１１０】
画像形成装置に用いられる斜入射光学系より成るマルチビーム走査光学系において、偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラは、マルチピッチムラの主要因である。
【０１１１】
また偏向面上での２つのビーム間の偏向点のずれる方向は、有効走査領域で左右非対称であるため、２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラも非対称に発生する。
【０１１２】
このように偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラは、マルチピッチムラの主要因であり、左右で非対称であるため、形成した画像を肉眼で見た際に画像の劣化として目立ちやすい。
【０１１３】
そこで本実施例においては、上記条件式（１）を満たすように各要素を設定することにより、偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラを低減し、良好なる画像を得ている。
【０１１４】
上記条件式（１）の左辺は、被走査面上での副走査方向のライン間隔に対する偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppの近似値の比を表している。条件式（１）は偏向点ずれ起因のマルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppの近似値が副走査方向のライン間隔に対して５％以下であることを示している。
【０１１５】
ここで、［表１］に、本実施例における各諸元値を示す。
【０１１６】
本実施例においては［表１］の各諸元値より、回転多面鏡５の最大振り角θmax=19.1deg、入射光学系ＬＡ（ＬＢ）の光軸と結像光学系７Ａ（７Ｂ）の光軸とのなす角度2φ=90degである。また主走査方向の発光部間隔a=0.09mm、コリメータレンズ２ａ（２ｂ）の焦点距離ｆcol=20mmである。また回転多面鏡(ポリゴンミラー)５の内接半径R=7.1mm、斜入射角度α=3deg、結像光学系７Ａ（７Ｂ）の副走査倍率Βｓ＝1.3倍、副走査方向の解像度DPI=600dpiである。
【０１１７】
よって上記条件式（１）の左辺は０．０２５であり、これは条件式（１）を満足している。
【０１１８】
すなわち、本実施例においては、偏向面６上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppを、副走査方向のライン間隔４２．３μmの２．５％程度に抑えている。
【０１１９】
ここで２つのビームとは、ビームが３以上のときに前述したように主走査方向と副走査方向で最も離間している２つのビームである。
【０１２０】
図６は本実施例における偏向面上での２つのビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラを表したグラフである。
【０１２１】
図６からも分かるように、マルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppは１．１μm程度であり、本実施例の副走査方向のライン間隔４２．３μmの２．５%程度に抑えられている。
【０１２２】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、形成された画像を肉眼で見たときに画像の劣化が目立たなくなるため、十分に本実施例の効果が得られる。
【０１２３】
さらに望ましくは上記条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
【０１２４】
【数１４】
2008170485.tif 000016
【０１２５】
本実施例においては、結像光学系の副走査倍率を１．３倍と小さく設定している。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減している。
【０１２６】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、副走査倍率の値によらず、マルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１２７】
より好ましくは、条件式（１）を満たし、かつ、副走査倍率Βｓを
０．５＜Βｓ＜２    ・・・（２）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減し、かつ結像光学系を構成する各レンズの幅も短く、簡易に構成できる。
【０１２８】
本実施例においては、回転多面鏡の最大振り角θmaxをθmax＝19.1degと設定している。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減し、かつコンパクトな光走査装置を実現している。
【０１２９】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、回転多面鏡の最大振り角θmaxの値によらず、マルチピッチムラのｐｐを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１３０】
ただし、回転多面鏡の最大振り角θmaxが２５degより大きいと条件式（１）を満たすために、副走査倍率βｓなどその他の設計値を著しく小さく設定しなければならず、光走査装置をコンパクトにするのが難しくなる。また回転多面鏡の最大振り角θmaxが１５degより小さいと、必要な走査領域を光走査させる為には、結像光学系の光路長を長くしなければならないため、コンパクトにするのが難しくなる。
【０１３１】
よって、より好ましくは、条件式（１）を満たし、かつ回転多面鏡の最大振り角θmax[deg]を、
１５deg＜θmax＜２５deg    ・・・（３）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減し、かつ、装置全体をコンパクトに構成できる。
【０１３２】
本実施例において装置全体をよりコンパクトにするためには、入射光学系の光路長はできる限り短い方が良い。但し、マルチビーム半導体レーザの複数の発光部のうち、主走査方向に最も離れている２つの発光部の離間距離aが１００μｍ以上と広い場合は、コリメータレンズの焦点距離を長く設定しなければマルチピッチムラが画像劣化に影響するほど大きくなってしまう。逆に離間距離aが２０μｍと狭いレーザチップを用いる場合は、コリメータレンズの焦点距離を多少短く設定しても、マルチピッチムラは問題無いレベルにまで小さくできる。
【０１３３】
そこで本実施例ではマルチビーム半導体レーザの複数の発光部の間隔に応じて、より好ましくは以下の条件式（４）を満足させている。
【０１３４】
０＜ａ／ｆcol＜０．０２・・・（４）
上記条件式（４）を満足させることにより、マルチピッチムラをより小さく抑え、かつ、入射光学系の光路長をできる限り短く抑え、装置全体をよりコンパクトに構成できる。
【０１３５】
本実施例においては、
ａ／ｆcol＝0.0045
であり、これは条件式（４）を満足している。
【０１３６】
本実施例においては、コリメータレンズの焦点距離をｆcol＝20ｍｍと長く設定している。これにより複数ビーム間の主走査方向の角度差を小さくし、マルチピッチムラのｐｐを問題ないレベルにまで抑えている。
【０１３７】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、コリメータレンズの焦点距離ｆcolの値によらず、マルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１３８】
ただし、コリメータレンズの焦点距離ｆcolが１５mmより短いと条件式（１）を満たすために、副走査倍率βｓなどその他の設計値を著しく小さく設定しなければならず、装置全体をよりコンパクトに構成できない。
【０１３９】
よって、より好ましくは、条件式（１）を満たし、かつコリメータレンズの焦点距離ｆcol[mm]を、
１５mm＜ｆcol＜８０mm    ・・・（５）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減し、かつ、入射光学系をよりコンパクトに構成できる。
【０１４０】
本実施例においては、図２Ａに示すように斜入射角度をα＝３degと設定している。これにより２組の光束を主走査断面内に対し上下方向から入射でき、一つの偏向面６で２ビーム×２組の光束を走査し、２つの感光ドラムへ結像させることを可能にし、かつマルチピッチムラを問題ないレベルにまで抑えている。
【０１４１】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、斜入射角度αの値が大きくても、マルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１４２】
ただし、斜入射角度αが４degより大きいと条件式（１）を満たすために、副走査倍率βｓなどその他の設計値を著しく小さく設定しなければならず、装置全体をよりコンパクトに構成するのが難しくなる。
【０１４３】
よって、より好ましくは、条件式（１）を満たし、かつ斜入射角度α[deg]を、
２deg≦α≦４deg    ・・・（６）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減し、かつ、複数の光源手段から出射した複数の光束を対応する感光ドラムへ走査させるのに十分な分離角度を得ることができる。
【０１４４】
斜入射角度αを２deg以上大きくすれば、結像光学系７Ａ（７Ｂ）に配置した光束分離手段で複数の光束をより効果的に分離できる、また斜入射角度αを４deg以下にし、条件式（１）を満たせば、マルチピッチムラをより問題無いレベルに抑えることができる。
【０１４５】
本実施例においては、上下２つ×左右２つの合計４つの光源手段(レーザユニット)を共通の保持部で固定し、該保持部を簡易に構成するために主走査断面内において、入射光学系の光軸と結像光学系の光軸とのなす角度を２φ＝９０degと設定している。
【０１４６】
尚、本実施例においては条件式（１）を満たしさえすれば、角度２φの値が大きくても、マルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１４７】
ただし、主走査断面内において、入射光学系の光軸と結像光学系の光軸のなす角度２φが１００degより大きいと条件式（１）を満たすために、副走査倍率βｓなどその他の設計値を著しく小さく設定しなければならず、光走査装置をよりコンパクトに構成するのが難しくなる。
【０１４８】
よって、より好ましくは、条件式（１）を満たし、かつ入射光学系の光軸と結像光学系の光軸とのなす角度２φ[deg]を、
０deg≦２φ＜１００deg    ・・・（７）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラをより問題ないレベルにまで低減し、かつ入射光学系をよりコンパクトに構成できる。
【０１４９】
本実施例においては入射光学系ＬＡ、ＬＢの上側と下側のシリンドリカルレンズ４を樹脂により一体成型して構成することにより製造を容易に、かつ軽量化を図ったが、上下のシリンドリカルレンズ４が一体成型でなくとも本実施例の効果は十分得ることができる。
【０１５０】
尚、本実施例では、複数の発光部を有する複数の光源手段と、該光源手段に対応する複数の感光ドラムとから成るカラー画像形成装置（光走査装置）について説明したが、これに限定されることはない。例えば複数の発光部を有する単一の光源手段と、単一の感光ドラムとから成るモノクロの画像形成装置（光走査装置）においても適用できることは言うまでもない。
【０１５１】
次に実施例１における結像光学系７Ａ（７Ｂ）の構成を表１に示す。また実施例１における入射光学系ＬＡ（ＬＢ）のパラメーターｒ、ｄ、ｎを表２に示す。また実施例１における非球面形状を表３に示す。
【０１５２】
【表１】
2008170485.tif 000017
【０１５３】
【表２】
2008170485.tif 000018
【０１５４】
【表３】
2008170485.tif 000019
【実施例２】
【０１５５】
図７は本発明の実施例２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図８Ａは本発明の実施例２の光源手段から偏向手段までの副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図８Ｂは本発明の実施例２の偏向手段から感光ドラムまでの副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。図７、図８Ａ、Ｂにおいて図１、図２Ａ、Ｂに示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１５６】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、単一の発光部を有する光源手段と、コリメータレンズとの組（入射部）を２つ以上設け、該２つ以上の組から出射された２つ以上の光束を副走査断面内において偏向手段の偏向面に対して斜め方向から入射させたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１５７】
即ち、図中、１１ａ，１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）は各々光源手段であり、単一の発光部を有するシングルビーム半導体レーザより成っている。
【０１５８】
１３ａ，１３ｂ（１３ａ´，１３ｂ´）は各々開口絞り（アパーチャー）であり、光源手段１１ａ，１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）に対応して設けられており、通過光束を制限してビーム形状を整形している。
【０１５９】
１２ａ，１２ｂ（１２ａ´，１２ｂ´）は各々変換光学素子としてのコリメータレンズであり、光源手段１１ａ．１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）に対応して設けられている。コリメータレンズ１２ａ，１２ｂ（１２ａ´，１２ｂ´）は光源手段１１ａ，１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）から出射されたそれぞれの光束を平行光束に変換している。
【０１６０】
本実施例では光源手段(１１ａ，１１ｂ，１１ａ´，１１ｂ´）と、コリメータレンズ（１２ａ，１２ｂ，１２ａ´，１２ｂ´）との組（入射部）を４つ設けている。
【０１６１】
１０ａ（１０ｂ）はビーム合成手段であり、複数のプリズムより構成されており、光源手段１１ａ．１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）から出射された夫々の光束を、主走査方向に角度差σ[deg]もつように偏向している。
【０１６２】
１４はシリンドリカルレンズであり、副走査断面内にのみパワーを有しており、ビーム合成手段１０ａ、１０ｂを通過した複数の光束を副走査断面内で回転多面鏡（ポリゴンミラー）５の偏向面６に線像として結像させている。
【０１６３】
尚、開口絞り１３ａ、１３ｂ、コリメータレンズ１２ａ、１２ｂ、そしてシリンドリカルレンズ１４等の各要素は入射光学系ＬＡの一要素を構成している。また開口絞り１３ａ´、１３ｂ´、コリメータレンズ１２ａ´、１２ｂ´、そしてシリンドリカルレンズ１４等の各要素は入射光学系ＬＢの一要素を構成している。
【０１６４】
本実施例においては前述の実施例１と同様に画像に十分問題無い程度にまでマルチピッチムラを抑えるために、以下の条件式（８）を満たすように入射光学系ＬＡ，ＬＢ、偏向手段５、そして結像光学系７Ａ，７Ｂの各諸元値を設定している。
【０１６５】
即ち、本実施例においては、前述したパラメーターを用い、また主走査断面内において、偏向面６へ入射する２つの光源手段１１ａ．１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）から出射した２つの光束の角度差をσ[deg]とするとき、
【０１６６】
【数１５】
2008170485.tif 000020
【０１６７】
なる条件を満足させている。
【０１６８】
上記条件式（８）は、前述した式(Ａ)を条件式（１）に代入することで求めることができる。
【０１６９】
尚、偏向面６へ入射する光源手段１１ａ．１１ｂ（１１ａ´，１１ｂ´）からの光束は２つに限らず、３つ以上でよい。３つ以上の場合は、最も角度差が大きい２つの光束の角度差をσ[deg]とする。
【０１７０】
さらに望ましくは上記条件式(８)を次の如く設定するのが良い。
【０１７１】
【数１６】
2008170485.tif 000021
【０１７２】
本実施例においては［表２］の各諸元値より回転多面鏡（ポリゴンミラー）５の最大有効振り角θmax=19.1deg、入射光学系ＬＡ（ＬＢ）の光軸と結像光学系７Ａ（７Ｂ）の光軸とのなす角度2φ=90deg、主走査断面内における複数ビームの偏向面６への入射角度差σ=0.26degである。また回転多面鏡５の内接半径R=7.1mm、斜入射角度α=3deg、結像光学系７Ａ（７Ｂ）の副走査倍率Βｓ＝1.3倍、副走査方向の解像度DPI=600dpiである。
【０１７３】
よって上記条件式（８）の左辺は０．０２５であり、これは条件式（８）を満足している。
【０１７４】
本実施例においては、条件式（１）に示した主走査方向の発光部間隔ａ、コリメータレンズの焦点距離ｆcolの代わりに、主走査断面内における複数ビームの偏向面への入射角度差σを規定している。これにより偏向面上での複数ビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラのｐｐ：ｄＺppを抑えている。
【０１７５】
本実施例においては、偏向面６上での複数ビーム間の偏向点ずれに起因するマルチピッチムラを低減する為に、主走査断面内における複数ビームの偏向面への入射角度差σを０．２６degと小さく設定している。
【０１７６】
尚、本実施例においては条件式（８）を満たしさえすれば、入射角度差σの値が大きくても、マルチピッチムラを問題ないレベルにまで低減できる。
【０１７７】
主走査断面内における複数ビームの偏向面への入射角度差σが１．０degより大きいと条件式（８）を満たすために、副走査倍率βｓなどその他の設計値を著しく小さく設定しなければならず、装置全体をよりコンパクトに構成するのが難しくなる。また偏向面への入射角度差σ＝０degにすると、同期信号検知手段（同期検出用センサ）上で複数ビームのタイミングを独立して検知できない為、より高精度な同期信号検知ができず、複数ビーム間の主走査方向の位置ずれをより低減することが難しくなる。
【０１７８】
よって、より好ましくは、条件式（８）を満たし、かつ主走査断面内における複数ビームの偏向面への入射角度差σ[deg]を、
０deg＜σ＜１．０deg    ・・・（９）
なる条件を満足するように設定するのが良い。これによりマルチピッチムラをより問題ないレベルにまで低減し、かつ、装置全体のコンパクト化や印刷速度の高速化が可能である。
【０１７９】
本実施例においては、ビーム合成手段を用いることにより、主走査断面内における、複数ビームの偏向面への入射角度差σを小さく設定しつつ、入射光学系をコンパクトに構成している。尚、複数の光源手段を並べて配置できるほど、該光源手段を光偏向器から遠くに配置できる場合は、ビーム合成手段を用いなくても、本実施例の効果は十分得られる。
【０１８０】
また本実施例においてはビーム合成手段によって２つの光束を合成したが合成する光束が３つ以上の場合でも主走査方向において最も角度差σが大きい２つの光束の間隔が条件式（８）を満たしさえすればピッチムラを問題無いレベルにまで低減することができる。
【０１８１】
尚、本実施例においては、光源手段としてシングルビーム半導体レーザを使用したが、さらに高速化するために、マルチビーム半導体レーザを用いても、本実施例の効果は十分得られる。
【０１８２】
また本実施例では、前述の実施例１と同様に複数の感光ドラムとから成るカラー画像形成装置（光走査装置）に適用したが、これに限定されることはなく、例えば単一の感光ドラムより成るモノクロの光走査装置においても適用できることは言うまでもない。
【０１８３】
次に実施例２における結像光学系７Ａ（７Ｂ）の構成を表４に示す。また実施例２における入射光学系ＬＡ（ＬＢ）のパラメーターｒ、ｄ、ｎを表５に示す。また実施例２における非球面形状を表６に示す。
【０１８４】
【表４】
2008170485.tif 000022
【０１８５】
【表５】
2008170485.tif 000023
【０１８６】
【表６】
2008170485.tif 000024
【０１８７】
［画像形成装置］
図９は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータDｃが入力する。このコードデータDｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Dｉに変換される。この画像データDｉは、複数の発光部を有する単一の光源手段と、単一の感光ドラム等から成る光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【０１８８】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モーター１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【０１８９】
先に説明したように、光ビーム１０３は、画像データDｉに基づいて変調されており、この光ビーム１０３を照射することによって感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された現像器１０７によってトナー像として現像される。
【０１９０】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図１３において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【０１９１】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図９において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されている。そして転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【０１９２】
図９においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明したデータの変換だけでなく、モーター１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のモーターなどの制御を行う。
【０１９３】
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明はより効果を発揮する。
【０１９４】
［カラー画像形成装置］
図１０は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、図９に示した光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１０において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々図９に示した光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。尚、図１０においては現像器で現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器（不図示）と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器（不図示）とを有している。
【０１９５】
図１０において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１９６】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１９７】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１９８】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】本発明の実施例１の主走査断面図
【図２Ａ】本発明の実施例１の入射光学系の副走査断面図
【図２Ｂ】本発明の実施例１の結像光学系の副走査断面図
【図３】本発明の実施例１の偏向点のズレ量ΔｄＸを説明する説明図
【図４】図３の拡大図
【図５】本発明の実施例１において偏向面に光束が入射する様子を示した図
【図６】本発明の実施例１のピッチムラを示したグラフ
【図７】本発明の実施例２の主走査断面図
【図８Ａ】本発明の実施例２の入射光学系の副走査断面図
【図８Ｂ】本発明の実施例２の結像光学系の副走査断面図
【図９】本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図
【図１０】本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図
【図１１】マルチビーム間のピッチムラが発生する原理を説明する説明図
【符号の説明】
【０２００】
１ａ，１ｂ  光源手段
１ａ１，１ａ２．１ｂ１，１ｂ２  発光部
２ａ，２ｂ  コリメータレンズ
３ａ，３ｂ  アパーチャー(開口絞り)
４  シリンドリカルレンズ
５  偏向手段
６  偏向面
７  結像光学系
７ａ  第１の結像レンズ（トーリックレンズ）
７ｂ１，７ｂ２  第２の結像レンズ（トーリックレンズ）
８  被走査面（感光ドラム面）
９  光束分離手段（反射ミラー）
Ｌａ，Ｌｂ、Ｌａ´，Ｌｂ´  入射光源部
１１ａ，１１ｂ、１１ａ´，１１ｂ´  光源手段
１２ａ，１２ｂ、１２ａ´，１２ｂ´  コリメータレンズ
１３ａ，１３ｂ、１３ａ´，１３ｂ´  アパーチャー(開口絞り)
１０ａ，１０ｂ  ビーム合成手段
１４  シリンドリカルレンズ
６１、６２、６３、６４    光走査装置
２１、２２、２３、２４    像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４    現像器
４１、４２、４３、４４    光ビーム
５１    搬送ベルト
５２    外部機器
５３    プリンタコントローラ
６０    カラー画像形成装置
１００  光走査装置
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０４  画像形成装置
１０７  現像装置
１０８  転写ローラ
１０９  用紙カセット
１１０  給紙ローラ
１１１  プリンタコントローラ
１１２  転写材（用紙）
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１５  モーター
１１６  排紙ローラ
１１７  外部機器
【図３】
2008170485.tif 000027
【図４】
2008170485.tif 000028
【図９】
2008170485.tif 000029
【図１】
2008170485.tif 000030
【図２Ａ】
2008170485.tif 000031
【図２Ｂ】
2008170485.tif 000032
【図５】
2008170485.tif 000033
【図６】
2008170485.tif 000034
【図７】
2008170485.tif 000035
【図８Ａ】
2008170485.tif 000036
【図８Ｂ】
2008170485.tif 000037
【図１０】
2008170485.tif 000038
【図１１】
2008170485.tif 000039