(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射した光束を第１及び第２の光束に分割する分割素子と、
前記第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
該偏向器によって偏向された前記第１及び第２の光束を前記第１及び第２の被走査面に導光する結像光学系とを備え、
前記第１及び第２の光束の前記偏向器への入射方向の主走査断面への投影と前記結像光学系の光軸とがなす角度をそれぞれα１［°］及びα２［°］、前記偏向器が有する偏向面の数をＮ、前記偏向器の全走査角に対する有効走査角の比率をＤとするとき、
α２≦α１−２×３６０／Ｎ×Ｄ
α２≧α１−２×３６０／Ｎ×（１−Ｄ）
なる条件を満たし、且つ
α２＞２×α１−３６０／Ｎ×（２−Ｄ）
もしくは
α２＜２×α１−３６０／Ｎ×（２＋Ｄ）
なる条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
α２＜（α１−３６０／Ｎ×Ｄ）／２
もしくは
α２＞（α１＋３６０／Ｎ×Ｄ）／２
なる条件を満たす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】
α２＞２×α１＋３６０／Ｎ×Ｄ
もしくは
α２＜２×α１−３６０／Ｎ×Ｄ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
α１＞３６０／Ｎ×Ｄ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
α２＞３６０／Ｎ×Ｄ
もしくは
α２＜−３６０／Ｎ×Ｄ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の光束の前記入射方向の前記光軸に垂直な第１の断面への投影と主走査断面内において前記光軸と直交する軸とがなす角度は、互いに異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の光束の前記入射方向の前記光軸に垂直な第１の断面への投影と主走査断面内において前記光軸と直交する軸とがなす角度をそれぞれβ１［°］及びβ２［°］、前記第１及び第２の光束のマージナル光線の副走査断面内における広がり角度をそれぞれＮＡ１［°］及びＮＡ２［°］とするとき、
｜β１｜＞ＮＡ１
｜β２｜＞ＮＡ２
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置によって前記第１及び第２の被走査面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、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力され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するプリンタコントローラとを備え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、光走査装置に関し、特に、レーザービームプリンタやマルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザービームプリンタ等の画像形成装置用の露光装置として光走査装置が用いられている。
【０００３】
特許文献１は、図６に示されるような光走査装置５００を開示している。
図６に示されるように、共通の光源（不図示）から射出された光束が、光ビーム分割手段（不図示）により２本の光束Ｌ１及びＬ２へ分割される。そして、光束Ｌ２が折り返しミラーＭ５１及びＭ５２によって反射されて、光束Ｌ１及びＬ２が、主走査断面内における入射角の差が４５°になるように、ポリゴンミラー５０５の偏向反射面５５１に入射する。
このとき、２本の光束Ｌ１及びＬ２は、対応する２つの被走査面のそれぞれを、時間をずらして交互に光走査するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置では、複数の被走査面を交互に光走査するタイミングが正確に設定されていない。また、光束が偏向器の偏向反射面へ入射する角度によっては、戻り光が生じるという課題も発生する。
すなわち、被走査面上を走査する時間について考慮されておらず、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量が制御されていない。そのため、被走査面を印字していないタイミングで行うべき同期検知やＡＰＣ制御を適切に行うことができない。
【０００６】
そこで、本発明は、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量を適切に制御することができる光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光走査装置は、光源から出射した光束を第１及び第２の光束に分割する分割素子と、第１及び第２の光束を偏向して第１及び第２の被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、偏向器によって偏向された第１及び第２の光束を第１及び第２の被走査面に導光する結像光学系とを備え、第１及び第２の光束の偏向器への入射方向の主走査断面への投影と結像光学系の光軸とがなす角度をそれぞれα１［°］及びα２［°］、偏向器が有する偏向面の数をＮ、偏向器の全走査角に対する有効走査角の比率をＤとするとき、
α２≦α１−２×３６０／Ｎ×Ｄ
α２≧α１−２×３６０／Ｎ×（１−Ｄ）
なる条件を満たし、且つ
α２＞２×α１−３６０／Ｎ×（２−Ｄ）
もしくは
α２＜２×α１−３６０／Ｎ×（２＋Ｄ）
なる条件を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量を適切に制御することができる光走査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態に係る光走査装置の一部拡大主走査断面図。
【図２】第一実施形態に係る光走査装置の一部拡大主走査断面図及び各光束の光路を示した図。
【図３】第一実施形態に係る光走査装置の主走査断面図、各光束の光路を示した図及び一部拡大副走査断面図。
【図４】第二実施形態に係る光走査装置の主走査断面図及び各光束の光路を示した図。
【図５】本発明の実施形態に係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置の要部副走査断面図。
【図６】従来の光走査装置の一部拡大主走査断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１１】
なお、以下の説明において、主走査方向は、偏向器の回転軸及び光学系の光軸に垂直な方向に対応し、副走査方向は、偏向器の回転軸に平行な方向に対応する。また、主走査断面は、副走査方向に垂直な断面に対応し、副走査断面は、主走査方向に垂直な断面に対応する。
【００１２】
図６は、特許文献１に開示されている光走査装置５００の一部拡大主走査断面図を示している。
【００１３】
以下に示すように、特許文献１では、光走査装置５００における戻り光の議論がなされていないために、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた２本の光束Ｌ１及びＬ２のうちの一方の光束Ｌ１が被走査面を印字中に、他方の光束Ｌ２の反射光束Ｌ２１によって、印字中の光束Ｌ１の発光量が不安定になるという課題が生じる。
【００１４】
図６に示されるように、共通の光源（不図示）から出射した光束は、不図示の光ビーム分割手段によって、光束Ｌ１及びＬ２に分割される。その後、光束Ｌ１は直進して、ポリゴンミラー５０５の偏向面（偏向反射面）５５１に入射し、一方で、光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ５１及びＭ５２によって反射され、偏向反射面５５１に入射する。
【００１５】
ここで、結像レンズ５０６の光軸５６０をＸ軸としたとき、主走査断面内において光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面５５１への入射方向とＸ軸とがなす角度をそれぞれα１及びα２とすると、α１＝９０゜、α２＝４５゜となる。
【００１６】
図６に示されるタイミングでは、偏向反射面５５１の法線５５２が主走査断面内においてＸ軸に対してなす角度θは４５゜である。
このとき、偏向反射面５５１に入射した光束Ｌ１は偏向反射され、偏向反射された光束Ｌ１１は、光軸５６０に平行に進行し、結像レンズ５０６によって不図示の被走査面上の軸上像高に結像され、印字を行う。
一方で、光束Ｌ２は、偏向反射面５５１に垂直に入射するために、偏向反射された光束Ｌ２１は、光束Ｌ２の光路を逆にたどって光源へ戻る、いわゆる戻り光となってしまう。
【００１７】
このような戻り光は、光源の発光点へ到達後、光源の発光量をモニターしているＡＰＣセンサー（不図示）に入射する。半導体レーザー等の光源は、このＡＰＣセンサーで検知された光量に基づいて、所望の光量となるように、光源の発光量を制御しているため、戻り光が入射すると、ＡＰＣセンサーが光源の発光量を正しく計測することができず、発光量が不安定になってしまう。
【００１８】
また、図６に示されるタイミングでは、偏向反射面５５１によって偏向反射された光束Ｌ１１が不図示の被走査面上を印字している際に、偏向反射面５５１によって偏向反射された光束Ｌ２１が戻り光となるが、もちろん、光束Ｌ２１が印字している際に、光束Ｌ１１が戻り光となるタイミングもある。
【００１９】
以下に示すように、本実施形態に係る光走査装置では、このような戻り光を発生させずに、光源の発光量を安定化させることができる。
【００２０】
［第一実施形態］
まず、第一実施形態に係る光走査装置１００が満たす各条件式について説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の一例の一部拡大主走査断面図を示している。図１（ｃ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の変形例の一部拡大主走査断面図を示している。
なお、図１（ｂ）では、図の簡略化のために、ハーフミラーＭ１、折り返しミラーＭ２及び結像レンズ６については図示していない。
【００２１】
図１（ａ）及び（ｂ）に示されているケースでは、不図示の光源から出射した光束Ｌは、分割素子としてのハーフミラーＭ１によって、透過光束（第１の光束）Ｌ１及び反射光束（第２の光束）Ｌ２に分割される。
ハーフミラーＭ１を透過した光束Ｌ１は、ポリゴンミラー（偏向器）５の偏向反射面５１へ入射する。一方で、ハーフミラーＭ１で反射された光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ２によって反射されて、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１へ入射する。
【００２２】
また、図１（ｃ）に示されているケースでは、不図示の光源から出射した光束Ｌは、分割素子としてのハーフミラーＭ１によって、透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２に分割される。
ハーフミラーＭ１を透過した光束Ｌ１は、ポリゴンミラー（偏向器）５の偏向反射面５４へ入射する。一方で、ハーフミラーＭ１で反射された光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ２によって反射されて、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１へ入射する。
【００２３】
すなわち、ポリゴンミラー５の回転に伴い、偏向反射面５１は、光束Ｌ１を偏向走査した後に、光束Ｌ２を偏向走査する。そして、偏向反射面５１に隣接する偏向反射面５４が、光束Ｌ１を偏向走査した後に、光束Ｌ２を偏向走査する。
【００２４】
ここで、結像レンズの光軸６０をＸ軸としたとき、光束Ｌ１の偏向反射面への入射方向の主走査断面への投影とＸ軸とがなす角度（以下、主走査入射角度と称する場合がある）をα１とする。また、光束Ｌ２の偏向反射面への入射方向の主走査断面への投影とＸ軸とがなす角度をα２とする。
【００２５】
角度α１及びα２は、光束Ｌ１及びＬ２がそれぞれ互いに異なる被走査面を時間的にずらして交互に光走査するように、設定される。
【００２６】
以下では、説明を簡単にするために、α１＞α２且つα１＞０であるとする。
そして、角度α１及びα２については、ポリゴンミラー５の回転軸５０に平行な軸回りにＸ軸から反時計回りになす角度を正とする。
すなわち、図１（ａ）及び（ｂ）に示されている例では、α２＞０且つα１−α２が相対的に小さいケースを示しており、図１（ｃ）に示されている例では、α２＜０且つα１−α２が相対的に大きいケースを示している。
また、ポリゴンミラー５は、矢印５３の方向に回転しているものとする。
なお、本実施形態は、この条件には限られない。
【００２７】
図１（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１の法線をＨ１とし、主走査断面内において法線Ｈ１とＸ軸とがなす角度をθとする。
また、ポリゴンミラー５は、４つの偏向反射面を有しており、すなわち、ポリゴンミラー５の面数Ｎは４である。
【００２８】
ポリゴンミラー５で偏向された光束Ｌ１及びＬ２は、結像レンズ６によって、それぞれ異なる不図示の被走査面を走査する。
ここで、図１（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かう光束の偏向反射面で反射された直後の進行方向Ｇ＋とＸ軸とのなす角度を最軸外走査角＋ωｍａｘとする。また、被走査面上の走査終了側の最軸外像高Ｙ−に向かう光束の偏向反射面で反射された直後の進行方向Ｇ−とＸ軸とのなす角度を最軸外走査角−ωｍａｘとする。
【００２９】
回転するＮ個の面を持つポリゴンミラーは、反射した光束によって、１つの偏向反射面で走査角度（主走査断面内において偏向反射面によって偏向反射された光束とＸ軸とがなす角度）２×３６０／Ｎ（度）分だけ偏向走査することができる。ここで、この走査角度２×３６０／Ｎ（度）、すなわち１つの偏向反射面で走査することができる主走査断面内での走査角度の範囲を、全走査角と呼ぶこととする。
一方で、被走査面の有効領域（印字領域）における、最軸外像高Ｙ＋から最軸外像高Ｙ−まで全像高を走査する光束の走査角度の範囲を、有効走査角（印字走査角）と呼ぶこととし、これは２×ωｍａｘに対応する。
【００３０】
従って、全走査角に対する印字走査角の比率Ｄは、
Ｄ＝２×ωｍａｘ／（２×３６０／Ｎ）
と求まり、これより最軸外角ωｍａｘは、
ωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄ
と表すことができる。
【００３１】
本実施形態に係る光走査装置１００では、光束Ｌ１及びＬ２がそれぞれ偏向走査しているので、Ｄは、光束Ｌ１に対する全走査角と印字走査角との比率、もしくは光束Ｌ２に対する全走査角と印字走査角との比率と言い換えることもできる。
また、ポリゴンミラー５は一定速度で回転しているため、同一の偏向反射面で光束Ｌ１及びＬ２それぞれを順次偏向して、それにより、光束Ｌ１及びＬ２がそれぞれ互いに異なる被走査面を時間的にずらして交互に光走査するようになる。
従って、本実施形態に係る光走査装置１００は、一定時間内で画像を印字する時間の比率がＤ＋Ｄ＝２×Ｄとなるように構成されている。
【００３２】
次に、光束Ｌ１の主走査入射角度α１及び光束Ｌ２の主走査入射角度α２の設定について詳しく述べる。
【００３３】
まず、本実施形態に係る光走査装置１００において、光束Ｌ１及び光束Ｌ２の印字時間の重複を回避する条件について説明する。
【００３４】
もし、角度α１及びα２が十分に近いと、光束Ｌ１による印字時間と光束Ｌ２による印字時間とが重複してしまい、すなわち、一時的に光束Ｌ１と光束Ｌ２とが同時に印字を行うことになってしまう。
そこで光束Ｌ１による印字時間及び光束Ｌ２による印字時間が適切に分離されるように、角度α１及びα２を設定する必要がある。
【００３５】
上で述べたように、本実施形態に係る光走査装置１００では、ポリゴンミラー５の回転に伴い、偏向反射面５１が、光束Ｌ１を偏向走査した後に、光束Ｌ２を偏向走査する。そして、偏向反射面５１に隣接する偏向反射面５４が、光束Ｌ１を偏向走査した後に、光束Ｌ２を偏向走査する。
【００３６】
この時、２つの条件を考慮する必要がある。
第１の条件は、偏向反射面５１が光束Ｌ１を偏向走査している際の印字時間と偏向反射面５１が光束Ｌ２を偏向走査している際の印字時間とが重複しないことである。
第２の条件は、偏向反射面５１が光束Ｌ２を偏向走査している際の印字時間と偏向反射面５４が光束Ｌ１を偏向走査している際の印字時間とが重複しないことである。
２つの条件は同時に成立しなければならないが、この第１の条件はα１−α２が小さい時に特に考慮する必要があり、一方で、第２の条件はα１−α２が大きい時に特に考慮する必要がある。
【００３７】
まず、第１の条件について検討する。
第１の条件に関しては、光束Ｌ１がＧ−方向に偏向反射されて、最軸外走査角−ωｍａｘで印字するタイミングが、光束Ｌ２がＧ＋方向に偏向反射されて、最軸外走査角＋ωｍａｘで印字するタイミングより前であれば達成することができる。
具体的には、偏向反射面５１による光束Ｌ１の偏向角度と、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度との差が、最軸外像高Ｙ＋から最軸外像高Ｙ−までの偏向角度２×ωｍａｘ以上になるように、角度α１及びα２を設定すればよい。
【００３８】
光束Ｌ１の主走査入射角度及び偏向反射面５１の法線角度はそれぞれ、α１及びθであるので、偏向反射面５１による光束Ｌ１の偏向角度は２×θ−α１である。
また、光束Ｌ２の主走査入射角度及び偏向反射面５１の法線角度はそれぞれ、α２及びθであるので、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度は２×θ−α２である。
従って、この偏向反射面５１による光束Ｌ１の偏向角度と偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度との差が２×ωｍａｘ以上になればよいので、以下の条件式（１）を満たせばよい。
（２×θ−α２）−（２×θ−α１）≧２×ωｍａｘ  ・・・（１）
ここで、条件式（１）から、α１−α２≧２×ωｍａｘの式が得られ、これにωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、以下の条件式（２）が得られる。
α１−α２≧２×３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（２）
【００３９】
次に、第２の条件について検討する。
第２の条件に関しては、光束Ｌ２がＧ−方向に偏向反射されて、最軸外走査角−ωｍａｘで印字するタイミングが、光束Ｌ１がＧ＋方向に偏向反射されて、最軸外走査角＋ωｍａｘで印字するタイミングより前であれば達成することができる。
具体的には、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度と、偏向反射面５４による光束Ｌ１の偏向角度との差が、最軸外像高Ｙ＋から最軸外像高Ｙ−までの偏向角度２×ωｍａｘ以上になるように、角度α１及びα２を設定すればよい。
【００４０】
光束Ｌ２の主走査入射角度及び偏向反射面５１の法線角度はそれぞれ、α２及びθであるので、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度は２×θ−α２である。
また、光束Ｌ１の主走査入射角度及び偏向反射面５４の法線Ｈ２の角度はそれぞれ、α１及びθ’＝（θ＋３６０／Ｎ）であるので、偏向反射面５４による光束Ｌ１の偏向角度は２×（θ＋３６０／Ｎ）−α１である。
従って、この偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度と偏向反射面５４による光束Ｌ１の偏向角度との差が２×ωｍａｘ以上になればよいので、以下の条件式（３）を満たせばよい。
（２×（θ＋３６０／Ｎ）−α１）−（２×θ−α２）≧２×ωｍａｘ  ・・・（３）
ここで、条件式（３）から、α２≧α１＋２×（ωｍａｘ−３６０／Ｎ）の式が得られ、これにωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、以下の条件式（４）が得られる。
α２≧α１−２×３６０／Ｎ×（１−Ｄ）  ・・・（４）
【００４１】
次に、本実施形態に係る光走査装置１００において、光束Ｌ１及び光束Ｌ２の一方が印字中に、他方が光源に戻る、戻り光にならないようにするための第３乃至第９の条件について説明する。
【００４２】
ここでは、図１（ｂ）に示されているように、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１の法線がＨ３方向を向いている時に、偏向反射面５１に入射した光束Ｌ１が、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かうＧ＋方向に偏向反射されるとする。また、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１の法線がＨ４方向を向いている時に、偏向反射面５１に入射した光束Ｌ１が、被走査面上の走査終了側の最軸外像高Ｙ−に向かうＧ−方向に偏向反射されるとする。
【００４３】
まず、第３の条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ１が偏向反射されて印字する間に、偏向反射面５１によって光束Ｌ２が光束Ｌ２の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ１が偏向反射されて印字している際、すなわち偏向反射面５１の法線がＨ３方向からＨ４方向へ変化する間に、光束Ｌ２の入射方向が偏向反射面５１の法線方向と一致しない様に角度α１及びα２を設定すれば達成できる。
【００４４】
上記のように、偏向反射面５１による光束Ｌ１の偏向画角は２×θ−α１であるため、以下の式（５）が満たされる。
−ωｍａｘ≦２×θ−α１≦＋ωｍａｘ  ・・・（５）
ここで、式（５）を変形すると、以下の式（６）が得られる。
（α１−ωｍａｘ）／２≦θ≦（α１＋ωｍａｘ）／２  ・・・（６）
【００４５】
ここで、第３の条件は、α２がθにならないように設定することであるため、以下の条件式（７ａ）もしくは（７ｂ）が満たされればよい。
α２＜（α１−ωｍａｘ）／２  ・・・（７ａ）
α２＞（α１＋ωｍａｘ）／２  ・・・（７ｂ）
また、条件式（７ａ）及び（７ｂ）にωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、第３の条件としては、以下の条件式（８ａ）もしくは（８ｂ）が満たされればよい。
α２＜（α１−３６０／Ｎ×Ｄ）／２  ・・・（８ａ）
α２＞（α１＋３６０／Ｎ×Ｄ）／２  ・・・（８ｂ）
【００４６】
次に、第４の条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字する間に、偏向反射面５１によって光束Ｌ１が光束Ｌ１の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字している際、すなわち偏向反射面５１の法線がＨ３方向からＨ４方向へ変化する間に、光束Ｌ１の入射方向が偏向反射面５１の法線方向と一致しない様に角度α１及びα２を設定すれば達成できる。
【００４７】
上記のように、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度は２×θ−α２であるため、以下の式（９）が満たされる。
−ωｍａｘ≦２×θ−α２≦＋ωｍａｘ  ・・・（９）
ここで、式（９）を変形すると以下の式（１０）が得られる。
（α２−ωｍａｘ）／２≦θ≦（α２＋ωｍａｘ）／２  ・・・（１０）
【００４８】
ここで、第４の条件はα１がθにならないように設定することであるため、以下の条件式（１１ａ）もしくは（１１ｂ）が満たされればよい。
α１＜（α２−ωｍａｘ）／２  ・・・（１１ａ）
α１＞（α２＋ωｍａｘ）／２  ・・・（１１ｂ）
また、条件式（１１ａ）及び（１１ｂ）にωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、第４の条件としては、以下の条件式（１２ａ）もしくは（１２ｂ）が満たされればよい。
α２＞２×α１＋３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（１２ａ）
α２＜２×α１−３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（１２ｂ）
【００４９】
次に、第５の条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字する間に、偏向反射面５１に隣接する偏向反射面５４によって光束Ｌ１が光束Ｌ１の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、偏向反射面５１によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字している際、すなわち偏向反射面５１の法線がＨ３方向からＨ４方向へ変化する間に、光束Ｌ１の入射方向が偏向反射面５４の法線方向と一致しない様に角度α１及びα２を設定すれば達成できる。
なお、上記のように、偏向反射面５１の法線とＸ軸とが主走査断面内においてなす角度をθとすると、偏向反射面５４の法線とＸ軸とが主走査断面内においてなす角度θ’はθ＋３６０／Ｎである。
【００５０】
上記のように、偏向反射面５１による光束Ｌ２の偏向角度は２×θ−α２であるため、以下の式（１３）が満たされる。
−ωｍａｘ≦２×θ−α２≦＋ωｍａｘ  ・・・（１３）
ここで、式（１３）をθ’＝（θ＋３６０／Ｎ）を用いて変形すると、以下の式（１４）が得られる。
（α２−ωｍａｘ）／２＋３６０／Ｎ≦θ’≦（α２＋ωｍａｘ）／２＋３６０／Ｎ  ・・・（１４）
【００５１】
ここで、第５の条件は、α１がθ’にならないように設定することであるため、以下の条件式（１５ａ）もしくは（１５ｂ）が満たされればよい。
α１＜（α２−ωｍａｘ）／２＋３６０／Ｎ  ・・・（１５ａ）
α１＞（α２＋ωｍａｘ）／２＋３６０／Ｎ  ・・・（１５ｂ）
また、条件式（１５ａ）及び（１５ｂ）にωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、第５の条件としては、以下の条件式（１６ａ）もしくは（１６ｂ）が満たされればよい。
α２＞２×α１−３６０／Ｎ×（２−Ｄ）  ・・・（１６ａ）
α２＜２×α１−３６０／Ｎ×（２＋Ｄ）  ・・・（１６ｂ）
【００５２】
次に、第６の条件は、偏向反射面によって光束Ｌ１が偏向反射されて印字する間に、同一の偏向反射面によって光束Ｌ１が光束Ｌ１の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、光束Ｌ１を、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かうＧ＋方向に対応する最軸外走査角＋ωｍａｘより大きい角度で偏向反射面に入射させることにより、達成することができる。
すなわち、この条件は、α１＞ωｍａｘに対応し、これにωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、第６の条件としては、以下の条件式（１７）が満たされればよい。
α１＞３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（１７）
【００５３】
次に、第７の条件は、偏向反射面によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字する間に、同一の偏向反射面によって光束Ｌ２が光束Ｌ２の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、光束Ｌ２を、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かうＧ＋方向に対応する最軸外走査角＋ωｍａｘより大きい角度で偏向反射面に入射させる、もしくは被走査面上の走査終了側の最軸外像高Ｙ−に向かうＧ−方向に対応する最軸外走査角−ωｍａｘより小さい角度で偏向反射面に入射させることにより、達成することができる。
すなわち、第７の条件としては、以下の条件式（１８ａ）もしくは（１８ｂ）が満たされればよい。
α２＞ωｍａｘ  ・・・（１８ａ）
α２＜−ωｍａｘ  ・・・（１８ａ）
また、条件式（１８ａ）及び（１８ｂ）にωｍａｘ＝３６０／Ｎ×Ｄを代入すると、第７の条件としては、以下の条件式（１９ａ）もしくは（１９ｂ）が満たされればよい。
α２＞３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（１９ａ）
α２＜−３６０／Ｎ×Ｄ  ・・・（１９ｂ）
【００５４】
次に、第８の条件は、偏向反射面によって光束Ｌ１が偏向反射されて印字する間に、同一の偏向反射面によって光束Ｌ２が光束Ｌ１の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、光束Ｌ２を、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かうＧ＋方向に対応する最軸外走査角＋ωｍａｘより大きい角度で偏向反射面に入射させる、若しくは被走査面上の走査終了側の最軸外像高Ｙ−に向かうＧ−方向に対応する最軸外走査角−ωｍａｘより小さい角度で偏向反射面に入射させることにより、達成することができる。
すなわち、上記の条件式（１９ａ）もしくは（１９ｂ）が満たされればよい。
【００５５】
次に、第９の条件は、偏向反射面によって光束Ｌ２が偏向反射されて印字する間に、同一の偏向反射面によって光束Ｌ１が光束Ｌ２の光路に沿って光源へ戻る、戻り光にならない条件である。
この条件は、光束Ｌ１を、被走査面上の走査開始側の最軸外像高Ｙ＋に向かうＧ＋方向に対応する最軸外走査角＋ωｍａｘより大きい角度で偏向反射面に入射させることにより、達成することができる。
すなわち、上記の条件式（１７）が満たされればよい。
【００５６】
以上のように、本実施形態に係る光走査装置１００は、上記の第１乃至第９の条件を満たすことにより、単一の光源から出射した光束Ｌを、ハーフミラーＭ１によって光束Ｌ１及び光束Ｌ２それぞれに分割して、偏向器５へ異なる角度α１及びα２で入射させ、それぞれ異なる被走査面を印字するタイミングをずらして偏向走査することができる。
そして、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量を制御して、被走査面を印字していないタイミングで行うべき同期検知やＡＰＣ制御を適切に行うことができる。
また、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が光源に戻ることが無くなり、光源の発光量を安定化させることができる。
従って、本実施形態に係る光走査装置１００では、単一の光源から出射した光束を用いて複数の被走査面を光走査する際に、光源の発光タイミング及び発光量を適切に制御することができる。
【００５７】
図２（ａ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００の一例の一部拡大主走査断面図である。また、図２（ｂ）及び（ｃ）は、第一実施形態に係る光走査装置１００における各光束の光路を示した図である。
【００５８】
図２（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、不図示の光源から出射した光束Ｌは、分割素子としてのハーフミラーＭ１によって、透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２に分割される。
ハーフミラーＭ１を透過した光束Ｌ１は、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１へ入射する。一方で、ハーフミラーＭ１で反射された光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ２によって反射されて、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１へ入射する。
ここで、結像レンズの光軸６０をＸ軸としたとき、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向の主走査断面への投影とＸ軸とがなす角度α１及びα２はそれぞれ、９０（度）及び４５（度）である。
また、主走査断面内において光軸６０と直交する軸をＹ軸としたとき、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向とＸＹ平面とがなす角度（以下、副走査斜入射角度と称する場合がある。）をそれぞれ、β１及びβ２とする。
【００５９】
図２（ａ）では、ポリゴンミラー５の偏向反射面５１の法線Ｈ１が、主走査断面内においてＸ軸となす角度θが４５（度）の場合を示している。
この時、光束Ｌ１は、偏向反射面５１によって、主走査断面内において光軸６０に平行な方向に偏向反射される。一方で、光束Ｌ２の主走査入射角度α１は、偏向反射面５１の法線角度θと一致する、すなわち、光束Ｌ２は、偏向反射面５１に正対する。
これにより、偏向反射面５１による光束Ｌ２の反射光束Ｌ２１は、光束Ｌ２の入射光路に沿って光源に戻ることとなる。
【００６０】
図２（ｃ）は、光束Ｌ２及びＬ２１の光路を示している。図２（ｃ）に示されているように、光束Ｌ２及びＬ２１は、主光線に加えてマージナル光線も含んでいる。
ここで、光束Ｌ２の副走査斜入射角度β２が十分に大きければ、光束Ｌ２１の光路は、光束Ｌ２の光路から十分に離れる。一方で、光束Ｌ２の副走査斜入射角度β２が小さいと、光束Ｌ２１の光路は、光束Ｌ２の光路と重なってしまい、光束Ｌ２１の一部の光線が、光束Ｌ２の光路に沿って、光源へ戻る、戻り光になってしまう。
【００６１】
従って、光束Ｌ２のマージナル光線の副走査断面内における広がり角度をＮＡ２とする時、｜β２｜＞ＮＡ２を満たすようにβ２を設定すれば、光束Ｌ２１は戻り光にはならない。
実際には、公差によって角度β２及びＮＡ２はバラつきを持つため、それを考慮すると、本実施形態に係る光走査装置１００は、以下の条件式（２０）を満たすことが望ましい。
｜β２｜＞Ｋ×ＮＡ２  ・・・（２０）
ここで、Ｋは、角度β２及びＮＡ２の公差によるバラつきの度合いを示す係数である。
特に、公差として波面収差の悪化を考慮しても、Ｋ≦１．３１となることが経験上分かっている。
【００６２】
また同様に、光束Ｌ１についても、光束Ｌ１のマージナル光線の副走査断面内における広がり角度をＮＡ１とする時、｜β１｜＞ＮＡ１を満たすようにβ１を設定すれば、偏向反射面５１による光束Ｌ１の反射光束Ｌ１１は戻り光にはならない。
また、以下の条件式（２１）
｜β１｜＞Ｋ×ＮＡ１  ・・・（２１）
を満たすようにβ１を設定することがさらに好ましい。
【００６３】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る光走査装置１００の主走査断面図である。また、図３（ｃ）は、本実施形態に係る光走査装置１００における各光束の光路を示した図である。また、図３（ｄ）は、本実施形態に係る光走査装置１００の一部拡大副走査断面図である。
なお、図３（ａ）では、折り返しミラーＭ３及びシリンダーレンズ４２を図示しておらず、ハーフミラーＭ１を透過した光束Ｌ１の光路のみを示している。一方で、図３（ｂ）では、折り返しミラーＭ２及びシリンダーレンズ４１を図示しておらず、ハーフミラーＭ１によって反射された光束Ｌ２の光路のみを示している。
【００６４】
光走査装置１００は、光源１、絞り２、集光レンズ３、シリンダーレンズ４１及び４２、分割素子としてのハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２及びＭ３を備えている。また、光走査装置１００は、偏向器としてのポリゴンミラー５、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び折り返しミラーＭ４、Ｍ５及びＭ６を備えている。
【００６５】
光源１としては、発光点を有する半導体レーザーなどが用いられる。なお、発光点は複数有っても良い。また、光源１には、不図示のカバーガラスが設けられている。
絞り２は、矩形状の開口部を有しており、光源１から出射した光束Ｌの主走査方向及び副走査方向の光束径を制限する。なお、本実施形態に係る絞り２の矩形状の開口部のサイズは、主走査方向５．６０ｍｍ×副走査方向０．７６ｍｍである。また、絞り２の代わりに、光束の主走査方向の光束径を制限する主走査絞りと光束の副走査方向の光束径を制限する副走査絞りを別々に設けてもよい。
集光レンズ３は、絞り２を通過した光束Ｌを主走査方向及び副走査方向双方に関して略平行光束になるように変換している。なおここで、略平行光束とは、弱発散光束、弱収束光束及び平行光束を含むものとする。
ハーフミラーＭ１は、集光レンズ３を通過した光束Ｌを、透過光束（第１の光束）Ｌ１及び反射光束（第２の光束）Ｌ２に分割している。
折り返しミラーＭ２及びＭ３はそれぞれ、ハーフミラーＭ１によって分割された透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２を反射する。
シリンダーレンズ４１及び４２はそれぞれ、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、折り返しミラーＭ２及びＭ３それぞれによって反射された透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２を副走査方向に集光する。
【００６６】
このようにして、光源１から出射し、分割された光束Ｌ１及び光束Ｌ２は、偏向器５の偏向反射面の近傍において副走査方向にのみ集光され、主走査方向に長い線像として結像される。
なお、絞り２、集光レンズ３、シリンダーレンズ４１及び４２、ハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２及びＭ３によって、本実施形態に係る光走査装置１００の入射光学系が構成される。
【００６７】
ポリゴンミラー５は、不図示のモーター等の駆動手段により回転することにより、光束Ｌ１及びＬ２をそれぞれ、被走査面７１及び７２に向けて偏向反射する。
第１結像レンズ６１は、ポリゴンミラー５によって偏向反射された光束Ｌ１及びＬ２それぞれを被走査面７１及び７２上に結像するように構成されている。
折り返しミラーＭ４及びＭ５は、第１結像レンズ６１を通過した光束Ｌ１を反射する。
第２結像レンズ６２は、折り返しミラーＭ４及びＭ５によって反射された光束Ｌ１を被走査面（第１の被走査面）７１上に結像する。
折り返しミラーＭ６は、第１結像レンズ６１を通過した光束Ｌ２を反射する。
第２結像レンズ６３は、折り返しミラーＭ６によって反射された光束Ｌ２を被走査面（第２の被走査面）７２上に結像する。
なお、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び折り返しミラーＭ４、Ｍ５及びＭ６によって、本実施形態に係る光走査装置１００の結像光学系が構成される。
【００６８】
光源１から出射した光束Ｌは、絞り２によって主走査方向及び副走査方向の光束径が制限され、集光レンズ３によって、主走査方向及び副走査方向双方に関して略平行光束になるように変換され、ハーフミラーＭ１によって透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２に分割される。
そして、透過光束Ｌ１及び反射光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ２及びＭ３それぞれによって反射され、シリンダーレンズ４１及び４２それぞれによって副走査方向に集光され、偏向器５の偏向反射面に入射する。
そして、偏向器５の偏向反射面に入射した光束Ｌ１及びＬ２はそれぞれ、偏向器５の偏向反射面によって偏向反射された後、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び折り返しミラーＭ４、Ｍ５及びＭ６によって、被走査面７１及び７２上に結像される。
このようにして、主走査断面内及び副走査断面内の両方において、被走査面７１及び７２の近傍にスポット状の像が形成され、そして、偏向器５を一定速度で回転させることによって、被走査面７１及び７２を等速走査することができる。
【００６９】
なお、本実施形態に係る光走査装置１００の第１結像レンズ６１、及び第２結像レンズ６２及び６３は、樹脂で作製されている。樹脂製のレンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造されるため、ガラスレンズを使用した従来の結像レンズより安価に製造することができる。
【００７０】
また、図３（ｃ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１００は、光束Ｌ１及びＬ２がそれぞれ、副走査方向下側及び上側から、角度βを有して、偏向器５の偏向反射面に入射する、いわゆる副走査斜入射光学系を採用している。以下、この角度βを、副走査斜入射角度と称する場合がある。
これにより、図３（ｄ）に示されているように、第１結像レンズ６１を通過した光束Ｌ１及びＬ２を、折り返しミラーＭ４によって光路分離することができる。
【００７１】
次に、本実施形態に係る光走査装置１００の諸特性を以下の表１乃至表６に示す。
【００７２】
【表１】
0006702776.tif 000002
【００７３】
【表２】
0006702776.tif 000003
【００７４】
【表３】
0006702776.tif 000004
【００７５】
【表４】
0006702776.tif 000005
【００７６】
【表５】
0006702776.tif 000006
【００７７】
【表６】
0006702776.tif 000007
【００７８】
なお、表３及び５において、「Ｅ−ｘ」は、「×１０-x」を意味している。
また以下においては、第１結像レンズ６１の光軸方向、主走査断面内において該光軸と直交する軸、及び副走査断面内において該光軸と直交する軸をそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とする。
また、表２において、Ｒは各面の曲率半径、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ各面の面頂点位置の座標、ｇｘ（ｘ）、ｇｘ（ｙ）、ｇｘ（ｚ）はそれぞれ、各面の面頂点位置における法線ベクトルの成分を示している。
【００７９】
表１に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１００では、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向の主走査断面への投影とＸ軸とがなす角度α１及びα２はそれぞれ、５０（度）及び−５０（度）である。
また、表１に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１００では、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β１及びβ２はそれぞれ、１．８（度）及び−１．８（度）である。
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、光源１から出射した光束Ｌの、ハーフミラーＭ１への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β０は、４．８（度）である。
このような角度になるように、ハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２及びＭ３は、適切に配置されている。
【００８０】
本実施形態に係る光走査装置１００の各レンズの入射面及び出射面の母線形状（主走査断面内でのレンズ面の形状）は、以下の式（２２）のような、１０次までの関数として表すことができる非球面形状である。
【数１】
0006702776.tif 000008
【００８１】
なお、ここでは、各レンズ面と光軸との交点を原点としており、Ｒｙは母線曲率半径、Ｋｙは離心率、ｂi（ｉ＝４、６、８、１０）は非球面係数である。
なお、ｙに関して、光走査装置１００の光源１が配置されている側及び配置されていない側をそれぞれ、プラス側及びマイナス側とする。そして、プラス側とマイナス側とで係数Ｒｙ、Ｋｙ及びｂiが異なる場合は、表３及び表５にあるように、プラス側の係数には添字ｕを付し（すなわち、Ｒｙｕ、Ｋｙｕ、ｂiu）、マイナス側の係数には添字ｌを付している（すなわち、Ｒｙｌ、Ｋｙｌ及びｂil）。この場合、母線形状は、主走査方向において非対称な形状となる。
【００８２】
また、本実施形態に係る光走査装置１００の各レンズの入射面及び出射面の子線形状（任意の像高における副走査断面内でのレンズ面の形状）は、以下の式（２３）のような非球面形状である。
【数２】
0006702776.tif 000009
ここで、Ｓは母線方向の各々の位置における母線の法線を含み主走査断面と垂直な面内に定義される子線形状である。
【００８３】
また、子線曲率半径ｒ’は、レンズ面のｙ座標に従って、以下の式（２４）のように連続的に変化する。
【数３】
0006702776.tif 000010
ここで、ｒは光軸上における子線曲率半径、ｄj（ｊ＝２、４、６、８、１０）は子線曲率半径の変化係数である。なお、ｙに関してプラス側とマイナス側で係数ｄjが異なる場合は、表３及び表５にあるように、プラス側の係数には添字ｕを付し（すなわち、ｄju）、マイナス側の係数には添字ｌを付している（すなわち、ｄjl）。この場合、子線形状は、主走査方向において非対称な形状となる。
【００８４】
なお、本実施形態では、各レンズのレンズ面の母線形状及び子線形状をそれぞれ、式（２２）及び式（２３）に表される関数で定義したが、これに限らず、他の関数で定義しても構わない。
【００８５】
表２乃至表５に示されているように、主に主走査断面内においてパワーを有する第１結像レンズ６１のレンズ面形状は、上記の関数で表現される非球面形状である。
第１結像レンズ６１は、主走査断面内のパワーが大きく、且つ、主走査断面内のレンズ面形状が非円弧で、偏向器５側に凹面を向けた凸メニスカスレンズである。
また、第１結像レンズ６１の主走査断面内の形状は、光軸に対して対称である。
また、第１結像レンズ６１は、副走査断面内においては入射面と出射面が同じ曲率の略ノンパワーであるが、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状でもよい。
第１結像レンズ６１は、入射した光束に対して、主に主走査方向の結像を担う事になる。
【００８６】
一方で、第２結像レンズ６２及び６３は、表２乃至表５に示されているように、主に副走査断面内においてパワーを有するアナモフィックレンズである。
第２結像レンズ６２及び６３のレンズ面形状は、上記の関数で表現される非球面形状である。
第２結像レンズ６２及び６３は、主走査断面内のパワーよりも副走査断面内のパワーの方が大きく、且つ、入射面の主走査断面内の形状が円弧であり、他の面の形状は非円弧である。
また、第２結像レンズ６２及び６３の主走査断面内の形状は、光軸に対して非対称であり、軸上近傍の主走査方向については略ノンパワーである。
一方で、第２結像レンズ６２及び６３の入射面及び出射面の副走査断面内の形状は、軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して非対称形状となっている。
第２結像レンズ６２及び６３は、入射した光束に対して、主に副走査方向の結像及び主走査方向の歪曲収差の補正を担っている。
また、表２乃至表５に示されているように、第２結像レンズ６２及び６３は、光軸を中心として回転対称な形状となっている。
【００８７】
第１結像レンズ６１及び第２結像レンズ６２、６３は、副走査断面内においては、偏向器５の偏向反射面の近傍と被走査面７１及び７２の近傍とを共役の関係にすることで、面倒れ補償を行っている。
【００８８】
表６に示されるように、本実施形態に係る光走査装置１００は、第１乃至第９の条件の全て、すなわち、条件式（２）、（４）、（８ａ）若しくは（８ｂ）、（１２ａ）若しくは（１２ｂ）、（１６ａ）若しくは（１６ｂ）、（１７）及び（１９ａ）若しくは（１９ｂ）の全てを満たしていることがわかる。
【００８９】
以上のように、本実施形態に係る光走査装置１００は、上記の第１乃至第９の条件を満たすことにより、単一の光源から出射した光束Ｌを、ハーフミラーＭ１によって光束Ｌ１及び光束Ｌ２それぞれに分割して、偏向器５へ異なる角度α１及びα２で入射させ、それぞれ異なる被走査面を印字するタイミングをずらして偏向走査することができる。
そして、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量を制御して、被走査面を印字していないタイミングで行うべき同期検知やＡＰＣ制御を適切に行うことができる。
なお、同期検知やＡＰＣ制御は、光源１への戻り光が発生しないタイミングに行うことが望ましいため、偏向反射面５１の法線角度θが、θ＝α１、θ＝α２若しくはθ＝（α１＋α２）／２ではない時に行う。
これにより、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が光源に戻ることが無くなり、光源の発光量を安定化させることができる。
従って、本実施形態に係る光走査装置１００では、単一の光源から出射した光束を用いて複数の被走査面を光走査する際に、光源の発光タイミング及び発光量を適切に制御することができる。
【００９０】
本実施形態に係る光走査装置１００では、光源１から１つの光束が射出されていたが、これに限られない。例えば、光源１として、複数の発光点から複数の光束を射出するエッジエミッター方式のモノリシックレーザーやＶＣＳＥＬを使用してもよい。そして、ハーフミラーＭ１によって、光源１から射出された複数の光束を複数の透過光束及び複数の反射光束に分割し、それぞれを異なる被走査面に導光するようにしても構わない。
【００９１】
また、本実施形態に係る光走査装置１００では、分割素子としてハーフミラーＭ１を用いたが、これに限られない。例えば、分割素子として、偏向ビームスプリッターを用いて、光束をＰ偏光の光束とＳ偏光の光束に分割したり、回折光学素子を用いて、互いに異なる回折次数の光束に分割しても、同様の効果を得ることができる。また、ハーフミラーＭ１は、平板形状に限らず、プリズムのようなバルク形状でもかまわない。
【００９２】
［第二実施形態］
図４（ａ）及び（ｂ）は、第二実施形態に係る光走査装置２００の主走査断面図である。また、図４（ｃ）は、本実施形態に係る光走査装置２００における各光束の光路を示した図である。
なお、図４（ａ）では、折り返しミラーＭ４を図示しておらず、ハーフミラーＭ１を反射した光束Ｌ１の光路のみを示している。一方で、図４（ｂ）では、折り返しミラーＭ２及びＭ３を図示しておらず、ハーフミラーＭ１を透過した光束Ｌ２の光路のみを示している。
【００９３】
光走査装置２００は、光源１、絞り２、集光レンズ３、シリンダーレンズ４、分割素子としてのハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２、Ｍ３及びＭ４を備えている。また、光走査装置２００は、偏向器としてのポリゴンミラー５、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び不図示の折り返しミラーＭ５、Ｍ６及びＭ７を備えている。
なお、絞り２、集光レンズ３、シリンダーレンズ４、ハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２、Ｍ３及びＭ４によって、本実施形態に係る光走査装置２００の入射光学系が構成される。
また、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び折り返しミラーＭ５、Ｍ６及びＭ７によって、本実施形態に係る光走査装置２００の結像光学系が構成される。
【００９４】
光源１から出射した光束Ｌは、絞り２によって主走査方向及び副走査方向の光束径が制限され、集光レンズ３によって、主走査方向及び副走査方向双方に関して略平行光束になるように変換され、シリンダーレンズ４によって副走査方向に集光される。
そして、ハーフミラーＭ１によって、シリンダーレンズ４を通過した光束Ｌは、反射光束Ｌ１及び透過光束Ｌ２に分割される。
そして、反射光束Ｌ１は、折り返しミラーＭ２及びＭ３によって反射され、偏向器５の偏向反射面に入射する。一方で、透過光束Ｌ２は、折り返しミラーＭ４によって反射され、偏向器５の偏向反射面に入射する。
そして、偏向器５の偏向反射面に入射した光束Ｌ１及びＬ２はそれぞれ、偏向器５の偏向反射面によって反射偏向された後、第１結像レンズ６１、第２結像レンズ６２及び６３、及び折り返しミラーＭ５、Ｍ６及びＭ７によって、被走査面７１及び７２上に結像される。
このようにして、主走査断面内及び副走査断面内の両方において、被走査面７１及び７２の近傍にスポット状の像が形成され、そして、偏向器５を一定速度で回転させることによって、被走査面７１及び７２を等速走査することができる。
なお、本実施形態に係る絞り２の矩形状の開口部のサイズは、主走査方向４．８０ｍｍ×副走査方向２．２０ｍｍである。
【００９５】
次に、本実施形態に係る光走査装置２００の諸特性を以下の表７乃至表1２に示す。
【００９６】
【表７】
0006702776.tif 000011
【００９７】
【表８】
0006702776.tif 000012
【００９８】
【表９】
0006702776.tif 000013
【００９９】
【表１０】
0006702776.tif 000014
【０１００】
【表１１】
0006702776.tif 000015
【０１０１】
【表１２】
0006702776.tif 000016
【０１０２】
なお、表９及び１１において、「Ｅ−ｘ」は、「×１０-x」を意味している。
また以下においては、第１結像レンズ６１の光軸方向、主走査断面内において該光軸と直交する軸、及び副走査断面内において該光軸と直交する軸をそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とする。
また、表８において、Ｒは各面の曲率半径、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ各面の面頂点位置の座標、ｇｘ（ｘ）、ｇｘ（ｙ）、ｇｘ（ｚ）はそれぞれ、各面の面頂点位置における法線ベクトルの成分を示している。
【０１０３】
表７に示されているように、本実施形態に係る光走査装置２００では、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向の主走査断面への投影とＸ軸とがなす角度α１及びα２はそれぞれ、４１（度）及び−４１（度）である。
また、表７に示されているように、本実施形態に係る光走査装置２００では、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β１及びβ２はそれぞれ、−３．０（度）及び３．０（度）である。
また、本実施形態に係る光走査装置２００では、光源１から出射した光束Ｌの、ハーフミラーＭ１への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β０は、３．０（度）である。
このような角度になるように、ハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２及びＭ３は、適切に配置されている。
【０１０４】
表７に示されているように、本実施形態に係る光走査装置２００では、主走査断面内において光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向とＸ軸とがなす角度α１及びα２はそれぞれ、４１（度）及び−４１（度）である。
また、表７に示されているように、本実施形態に係る光走査装置２００では、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの偏向反射面への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β１及びβ２はそれぞれ、−３．０（度）及び３．０（度）である。
また、本実施形態に係る光走査装置２００では、光源１から出射した光束Ｌの、ハーフミラーＭ１への入射方向とＸＹ平面とがなす角度β０は、３．０（度）である。
このような角度になるように、ハーフミラーＭ１、及び折り返しミラーＭ２及びＭ３は、適切に配置されている。
【０１０５】
表１２に示されるように、本実施形態に係る光走査装置２００は、第１乃至第９の条件の全て、すなわち、条件式（２）、（４）、（８ａ）若しくは（８ｂ）、（１２ａ）もしくは（１２ｂ）、（１６ａ）若しくは（１６ｂ）、（１７）及び（１９ａ）若しくは（１９ｂ）の全てを満たしていることがわかる。
【０１０６】
以上のように、本実施形態に係る光走査装置２００は、上記の第１乃至第９の条件を満たすことにより、単一の光源から出射した光束Ｌを、ハーフミラーＭ１によって光束Ｌ１及び光束Ｌ２それぞれに分割して、偏向器５へ異なる角度α１及びα２で入射させ、それぞれ異なる被走査面を印字するタイミングをずらして偏向走査することができる。
そして、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が各被走査面上を交互に光走査する際の時間的なずれ量を制御して、被走査面を印字していないタイミングで行うべき同期検知やＡＰＣ制御を適切に行うことができる。
なお、同期検知やＡＰＣ制御は、光源１への戻り光が発生しないタイミングに行うことが望ましいため、偏向反射面５１の法線角度θが、θ＝α１、θ＝α２若しくはθ＝（α１＋α２）／２ではない時に行う。
【０１０７】
これにより、共通の光源から出射した光束を分割することによって得られた複数の光束が光源に戻ることが無くなり、光源の発光量を安定化させることができる。
従って、本実施形態に係る光走査装置２００では、単一の光源から出射した光束を用いて複数の被走査面を光走査する際に、光源の発光タイミング及び発光量を適切に制御することができる。
【０１０８】
［種々の実施形態］
表１３乃至１８はそれぞれ、種々の実施形態に係る光走査装置における諸特性及び条件式（２）、（４）、（８ａ）、（８ｂ）、（１２ａ）、（１２ｂ）、（１６ａ）、（１６ｂ）、（１７）、（１９ａ）及び（１９ｂ）の計算結果を示している。
なお、この種々の実施形態に係る光走査装置は、上記の第一実施形態に係る光走査装置１００又は第二実施形態に係る光走査装置２００と同一の構成である。
また、表１３乃至１８では、諸特性のうち、ポリゴンミラー５のポリゴン面数、光束Ｌ１及びＬ２それぞれの主走査入射角度α１及びα２、及び全走査角に対する印字走査角の比率Ｄのみが示されている。
表１３乃至１８に示されているように、この種々の実施形態に係る光走査装置も、第１乃至第９の条件の全て、すなわち、条件式（２）、（４）、（８ａ）若しくは（８ｂ）、（１２ａ）若しくは（１２ｂ）、（１６ａ）若しくは（１６ｂ）、（１７）及び（１９ａ）若しくは（１９ｂ）の全てを満たしていることがわかる。
【０１０９】
【表１３】
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【０１１０】
【表１４】
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【０１１１】
【表１５】
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【０１１２】
【表１６】
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【０１１３】
【表１７】
0006702776.tif 000021
【０１１４】
【表１８】
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【０１１５】
［画像形成装置］
図５は、上記の実施形態に係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置９０の要部副走査断面図を示している。
【０１１６】
画像形成装置９０は、光走査装置によって、像担持体である各々の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。
画像形成装置９０は、上記の実施形態に係る光走査装置１１、像担持体としての感光ドラム２３、２４、２５、２６、現像器１５、１６、１７、１８、搬送ベルト９１、プリンタコントローラ９３及び定着器９４を備えている。
【０１１７】
画像形成装置９０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器９２から出力されたＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号（コードデータ）が入力される。これらの色信号は、画像形成装置９０内のプリンタコントローラ９３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｋ（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、光走査装置１１に入力される。そして、光走査装置１１からは、各画像データに応じて変調された光ビーム７９、８０、８１、８２が射出され、これらの光ビーム７９、８０、８１、８２によって、感光ドラム２３、２４、２５、２６の感光面が主走査方向に走査される。
【０１１８】
そして、光走査装置１１により各々の画像データに基づいて射出された光ビーム７９、８０、８１、８２によって各々対応する感光ドラム２３、２４、２５、２６の感光面上に各色の静電潜像が形成される。その後、各色の潜像が現像器１５乃至１８によって各色トナー像に現像され、現像された各色トナー像が被転写材に転写器によって多重転写され、転写されたトナー像が定着器によって定着され、１枚のフルカラー画像が形成される。
【０１１９】
従って、画像形成装置９０では、光走査装置１１がＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対応している感光ドラム２３、２４、２５、２６の感光面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字することができる。
【０１２０】
なお、外部機器９２としては、例えばＣＣＤセンサー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９０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【０１２１】
また、本実施形態に係る画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかしながら、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、上記の実施形態に係る光走査装置を搭載した場合に、本発明の効果がより発揮される。
【符号の説明】
【０１２２】
１  光源
２  絞り（入射光学系）
３  集光レンズ（入射光学系）
４１、４２  シリンダーレンズ（入射光学系）
５  ポリゴンミラー（偏向器）
６１  第１結像レンズ（結像光学系）
６２、６３  第２結像レンズ（結像光学系）
７１  被走査面（第１の被走査面）
７２  被走査面（第２の被走査面）
１００  光走査装置
Ｍ１  ハーフミラー（入射光学系、分割素子）
Ｍ２、Ｍ３  折り返しミラー（入射光学系）
Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６  折り返しミラー（結像光学系）
【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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