(57)【要約】【課題】副走査方向に離隔して配備した複数の光源手段と、これら光源手段からの各光ビームを一括して偏向し主走査を行う偏向手段と、前記各光ビームを各々に対応した被走査面に結像する結像手段を具備する光走査装置において、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置及び該光走査送致を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】光走査装置は、複数の光源（２０１、２０２、２０３、２０４）からの夫々の光ビームの１以上を異なる位置で折り返し、偏向手段（２１３）に入射する光路を主走査方向において近接若しくは一致させるビーム合流手段（反射ミラー２１５、２１６、２１７）を備えるとともに、被走査面への結像手段として、前記複数の光源からの光ビームで共有する副走査方向のパワーをゼロとしたレンズ２１８含む構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に離隔して配備した複数の光源手段と、これら光源手段からの各光ビームを一括して偏向し主走査を行う偏向手段と、前記各光ビームを各々に対応した被走査面に結像する結像手段を具備する光走査装置において、
前記複数の光源手段からの夫々の光ビームの１以上を異なる位置で折り返し、上記偏向手段に入射する光路を主走査方向において近接若しくは一致させるビーム合流手段を備えるとともに、
前記結像手段は、前記複数の光源手段からの光ビームで共有する副走査方向のパワーをゼロとしたレンズ含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
前記ビーム合流手段は、当該ビーム合流手段を構成す折り返しミラーへの光ビームの入射角と反射角の和が鋭角となるように配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかに記載の光走査装置において、
前記複数の光源手段の中、少なくとも２以上の光源手段は、主走査断面内で前記結像レンズの光軸を間にして互いに反対側に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の光走査装置において、
前記各光源手段の夫々より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔、若しくは、前記各光源手段の夫々より射出される複数の光ビームの副走査方向での中心の隣接する間隔、が全て同じであることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の光走査装置において、
前記各光源手段の夫々より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔、若しくは、前記各光源手段の夫々より射出される複数の光ビームの副走査方向での中心の隣接する間隔、に関し、
副走査方向での中央部での前記間隔を副走査方向での前記中央部から離れた周辺部での前記間隔より大としたことを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
光走査装置から射出されるカラー画像情報を含む複数の光ビームを被走査面を有する像担持体に夫々走査して静電潜像を形成し、これらの静電潜像を各光ビームのカラー画像情報に対応するカラートナーで可視像化したのち、最終的にこれら可視像をシート状媒体上に転写してカラー画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置として、請求項１乃至５の何れかに記載の光走査装置を用い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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、複数の光ビームを射出する光走査装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カールソンプロセスを用いた画像形成装置においては、感光体ドラムの回転に従って潜像形成、現像、転写が行われる。従って、複数の感光体ドラムを被転写体であるシート状媒体の搬送方向に沿って配列し、各色の画像形成ステーションで形成したトナー像を重ねる多色画像形成装置においては、感光体ドラムの偏心や径のばらつきによる潜像形成から転写までの時間、各色の感光体ドラム間隔の異なり、転写体、例えば、転写ベルトや記録紙を搬送する搬送ベルトの速度変動や蛇行によって、各トナー像のレジストずれにより色ずれや色変わりとなって画像品質を劣化させる。
【０００３】
同様に、感光体ドラムに潜像を形成する光走査装置においても、感光体ドラム上の潜像形成位置が正確に合っていないと重ね合わせた際に色ずれや色変わりの要因となる。
【０００４】
従来、このレジストずれは、光走査装置によるもの、光走査装置以外によるものの区分けなく、転写体に記録されたレジストずれ検出パターンによりジョブ間等で定期的に副走査位置を検出し、書き出しのタイミングを合わせることにより補正している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
かかる補正の場合、補正の合間にもポリゴンモータの発熱等によって各色間の走査レンズに温度差を生じ、屈折力が変化し副走査位置の色ずれや主走査方向における倍率のずれによる色ずれが発生する。
【０００６】
近年、走査レンズのプラスチック化によってこの傾向が顕著に表れるようになってきている。これに対し、結像手段を各色ビームに共通で、かつ副走査方向に収束力を持たない走査レンズと、各色ビーム個別の走査レンズとで構成することで、屈折力が変化しても各色間で同様に生じるので、レジストずれを低減できることが知られている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。この場合、各色に対応した複数の光ビームをポリゴンミラーの同一面で一括走査するため、複数の光源手段からの光ビームを集約してポリゴンミラーに入射させる光学手段が必要となる（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。
【０００７】
また、タンデム型画像形成装置の偏向器前光学系の配置に関して、副走査方向に並ぶ全ての光ビームの間隔を規定し、全ての光ビームが副走査方向に占める幅を小さくするようにする方法、例えば、複数の光源からの光ビームを折返しミラーにより主走査方向に重ね、実質的に１本の光ビームと見なすことのできる状態で光偏向器に導いているものがある。この場合、折返しミラーは、光偏向器の反射面上で各光束を主走査方向に長く略線状に集光する光学素子と光偏向器の間に光軸方向に距離を持って配置されており、各ミラー上での副走査方向の光束径に合わせ各ミラーの反射面の大きさを変え、隣接する光ビームの間隔を異ならせることで、全ての光ビームが副走査方向に占める幅が小さくするように配置されている（例えば、特許文献７参照）。
【０００８】
前記したように複数の画像形成ステーションを転写体の搬送方向に沿って配列し色重ねを行う多色画像形成装置においては、各ステーションで形成された潜像同士の転写位置におけるレジスト位置を確実に合わせないと色ずれや色変わりの要因となる。
【０００９】
しかしながら、光走査装置においては、ジョブ前にレジストずれの要因となる各ステーション間の走査位置のずれ調整を実施したとしても、１ジョブ内における印字枚数が増えると温度変化に伴って上記したハウジングの変形により走査レンズへの入射位置が変動するため、次の補正までの期間中の変動は避けられない。
【００１０】
当然、１ジョブ内においても、途中で印字を中断し補正をかけることは可能であるが、走査ラインの主走査、副走査の書き出し位置に加え、走査ラインの曲がりまで補正するには時間がかかるうえ、調整した結果を検出するにはレジストずれ検出パターンを転写体に記録する必要があるため、その間、装置は記録不可状態となり印字待ち時間が長くなり作業の能率を阻害する。さらに、補正回数が多いと無駄なトナーの消費量が増えることから、頻繁に行うことは避けたい。
【００１１】
そこで、環境変化があっても、走査位置をいかに安定的に保つかが課題となる。前記したように、この対応策として、特許文献３、特許文献４に示す各色ビームに共通の走査レンズを用いる例があるが、複数のビームを一括して偏向するポリゴンミラーが厚くなり、エッジ部の風きりによる風損によって負荷が増大し、消費電力も増加する。このため、ポリゴンミラーを薄くすることが望ましいが、そのためには、各色ビームの間隔を狭める必要がある。また、単一のポリゴンミラーの偏向位置に対して複数の光源手段や偏向手段に至るまでの光学系を集約して配置する必要があるが、それらの干渉を避けるにはポリゴンミラーから遠ざかった位置でないと設置スペースが確保できず、光走査装置が大型化してしまい、光源手段をいかに省スペースで配置するかが課題となる。
【００１２】
前記したように、各色ビームの間隔を狭める対応策として、特許文献７の例があり、光偏向器の反射ミラー面を薄くすることが可能であるが、偏向後の光ビームを異なる被走査面に導くように分離するためには、全ての光ビームで共有する走査レンズの副走査方向に屈折力を持たせ、隣接する光ビームの副走査方向の間隔を広げる必要がある。全ての光ビームで共有する走査レンズが副走査方向に屈折力を持つと、主走査断面形状は副走査方向に変化し、入射する光束が副走査方向にずれた場合において等速性が劣化する。また、主走査方向の結像性能が劣化する。更に、光偏向器の発熱などにより前記レンズに温度分布が生じたり、均一な温度変化により前記レンズの形状が変化した場合、各光ビームで等速性が変化し「色ずれ」が発生する。
【００１３】
【特許文献１】
特許第３０４９６０６号公報
【特許文献２】
特許第３０７８８３０号公報
【特許文献３】
特開平２−２５００２０号公報
【特許文献４】
特開平７−４３６２７号公報
【特許文献５】
特開２００１−２９６４９２号公報
【特許文献６】
特開平９−１７９０４７号公報
【特許文献７】
特許第３２２２０５２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
請求項１記載の発明は、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することを課題とする。請求項２記載の発明は、請求項１記載の光走査装置において、ビーム合流手段組み付け時の光学性能の劣化を低減する光走査装置を提供することを課題とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光走査装置において、さらに、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することを課題とする。請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の光走査装置において、偏向手段及び光走査装置の大きさを小さくすることを課題とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３記載の光走査装置において、結像手段の精度向上、製造時間短縮を図ることを課題とする。請求項６記載の発明では、コンパクトで高品位な画像形成が行える画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
（１）．  副走査方向に離隔して配備した複数の光源手段と、これら光源手段からの各光ビームを一括して偏向し主走査を行う偏向手段と、前記各光ビームを各々に対応した被走査面に結像する結像手段を具備する光走査装置において、前記複数の光源手段からの夫々の光ビームの１以上を異なる位置で折り返し、上記偏向手段に入射する光路を主走査方向において近接若しくは一致させるビーム合流手段を備えるとともに、前記結像手段は、前記複数の光源手段からの光ビームで共有する副走査方向のパワーをゼロとしたレンズ含むこととした（請求項１）。（２）．  （１）記載の光走査装置において、前記ビーム合流手段は、当該ビーム合流手段を構成す折り返しミラーへの光ビームの入射角と反射角の和が鋭角となるように配置されていることとした（請求項２）。
（３）．  （１）又は（２）の何れかに記載の光走査装置において、前記複数の光源手段の中、少なくとも２以上の光源手段は、主走査断面内で前記結像レンズの光軸を間にして互いに反対側に配置されていることとした（請求項３）。
（４）．  （１）乃至（３）の何れかに記載の光走査装置において、前記各光源手段の夫々より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔、若しくは、前記各光源手段の夫々より射出される複数の光ビームの副走査方向での中心の隣接する間隔を全て同じとした（請求項４）。
（５）．  （１）乃至（３）の何れかに記載の光走査装置において、前記各光源手段の夫々より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔、若しくは、前記各光源手段の夫々より射出される複数の光ビームの副走査方向での中心の隣接する間隔、に関し、副走査方向での中央部での前記間隔を副走査方向での前記中央部から離れた周辺部での前記間隔より大とした（請求項５）。
（６）．  光走査装置から射出されるカラー画像情報を含む複数の光ビームを被走査面を有する像担持体に夫々走査して静電潜像を形成し、これらの静電潜像を各光ビームのカラー画像情報に対応するカラートナーで可視像化したのち、最終的にこれら可視像をシート状媒体上に転写してカラー画像を得る画像形成装置において、前記光走査装置として、請求項１乃至５の何れかに記載の光走査装置を用いていることとした（請求項６）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を述べるが、主走査方向、副走査方向の各用語については、次の考え方に従う用い方とした。通常『主走査方向』及び『副走査方向』とは、被走査面でビームスポットが走査される方向とその直交方向を意味するが、本文では、光路の各場所で、（被走査面の）主走査方向と副走査方向に対応する方向を（広い意味で）各々『主走査方向』、『副走査方向』と呼んでいる。
【００１９】
［１］  例１：請求項１に対応する例
図１は本発明に係る光走査装置４００を、像担持体としての感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４及び搬送ベルト１０５と共に示したものである。この光走査装置は、４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４部分に構成される４つの画像ステーション分を一方向に走査するタイプである。図２は図１に示した光走査装置の要部断面を示す。
【００２０】
４つの感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４は、その周面部分が被走査面を構成している。これらの感光体ドラム１０１〜１０４はその軸方向が主走査方向に対応し直交座標のｚ軸と平行であり、ｘ軸方向に間隔をおいて配列されている。被走査面上、主走査方向に直交する方向が本来の副走査方向である。
【００２１】
各感光体ドラム１０１〜１０４の各下部は、ｘ軸方向に支持ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３で支持張設された搬送ベルト１０５と対向しており、該搬送ベルト１０５はその上側部分がｘ軸方向上、矢印で示す向きに移動するように回動駆動されるようになっている。
搬送ベルト１０５と対向する感光体ドラム１０１〜１０４の下部位置は転写部を構成し、各感光体ドラム１０１〜１０４上に形成されたトナー像（各感光体ドラムで異なる色のトナー像）がこれらの各転写位置で、搬送ベルト１０５に支持されて送られるシート状媒体（転写紙）上に順次重ね転写されてカラー画像が形成される。
【００２２】
これに先立ち、光走査装置４００は、各感光体ドラム１０１〜１０４上をカラー画像情報を含む光ビームで走査して静電潜像を形成する。これらの静電潜像は各感光体ドラム毎に設けた現像装置で静電現像方式でトナーにより可視像化され各感光体ドラム上に上記のカラートナー画像が形成される。
【００２３】
このように、本例では、被走査面を有する各感光体ドラムを夫々走査して静電潜像を形成し、これらの静電潜像を各光ビームのカラー画像情報に対応するカラートナーで可視像化したのち、これら可視像をシート状媒体上に転写してカラー画像を得る画像形成装置において、光走査装置４００は複数の光ビームを射出して各感光体ドラムを走査する手段として構成されている。尤もこの光走査装置に準じた構成の光走査装置は、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製品に使用できることは勿論である。
【００２４】
本例において、光走査装置４００は、各感光体ドラム１０１〜１０４に対応する夫々の光走査手段を一体的に構成し、複数の光ビームを単一の偏向手段（ポリゴンミラー２１３）の同一面で同時に走査する。
【００２５】
本例では、光源として半導体レーザを使用し、この半導体レーザを支持する支持部材、カップリングレンズとその支持部等を含めたユニットを光源手段と称する。１つの光源手段から単ビームを射出するタイプもあるし、複数ビームを射出するタイプもある。何れにしても、１つの光源手段に１つの感光体ドラムが対応する関係となる。以下の説明では、煩雑を避けるため、１つの光源手段から単ビームを射出するタイプで行う。
【００２６】
各半導体レーザ２０１、２０２、２０３、２０４は、各々の光ビーム射出位置が副走査方向で異なる部位となるよう、例えば、図１、２の例では半導体レーザ２０１からの光ビーム射出位置がｙ軸上（上下方向）で最も高い位置を占めてハウジング底面から離れた位置となり、続いて半導体レーザ２０２、２０３、２０４の順に低い配置とされる。また、主走査方向には光ビーム射出方向が放射状となるよう配置されている。平面図的に見ると、各半導体レーザ２０２、２０３、２０４の配置位置は光ビームの偏向位置を取り巻くように互いにずれている。各半導体レーザ２０２、２０３、２０４の発光点からポリゴンミラー２１３の偏向点に至る光路長は同一である。
【００２７】
各半導体レーザ２０１、２０２、２０３、２０４からの光ビームをそれぞれ２０１Ｌｂ、２０２  Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂで示すと、この順は高い位置から低い位置の順になっている。
【００２８】
各半導体レーザ２０１、２０２、２０３、２０４から射出されたこれら光ビーム２０１Ｌｂ、２０２  Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂは図１の平面図に相当する図３にも示すように、各々カップリングレンズ２０５、２０６、２０７、２０８によって、平行光束に変換される。カップリングレンズ２０５、２０６、２０７、２０８を出た各光ビームは図１、図３では図示省略された絞り手段（図７で符号４０１で示す矩形の開口）を経て、シリンダレンズ２０９、２１０、２１１、２１２へ向かう。
【００２９】
シリンダレンズ２０９、２１０、２１１、２１２は、一方を平面、もう一方を副走査方向に共通の曲率を有し、ポリゴンミラー２１３の偏向点までの光路長が等しくなるように配備されている。
【００３０】
各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２  Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂはポリゴンミラー２１３の偏向面４０２上で副走査方向に線状となるように収束され、偏向点ｏと感光体ドラムの周面である被走査面４０３とが副走査方向に共役となるようにして後述するトロイダルレンズとで面倒れ補正光学系をなす。
【００３１】
図３、図４において、反射ミラー２１５、２１６、２１７はビーム合流手段４０４を構成し、ポリゴンミラー２１３の副走査方向から見た偏向点ｏから当該各反射ミラー２１５、２１６、２１７の折り返し点ａ、ｂ、ｃまでの距離ｏａ、ｏｂ、ｏｃが、副走査方向での配列順、射出位置が低いほど近くなるよう配備され、折り返された光ビームは主走査方向において偏向点が揃うよう角度が設定されている。
【００３２】
なお、半導体レーザ２０１からの光ビーム２０１Ｌｂは反射ミラーを介さず直接ポリゴンミラー２１３へと向かうようにしているが、他の光ビームと同様、反射ミラーを配備して折り返してもよい。その場合にはこの反射ミラーもビーム合流手段を構成することになる。
【００３３】
また、或いは半導体レーザ２０１〜２０４の何れかを任意の位置に配置して他の光ビームと合流させることなく、任意に配置した反射ミラーにより最終的に偏向点ｏに達するようにすることもできる。その場合には、この任意に配置した反射ミラーは本発明のビーム合流手段には含まれない。
【００３４】
ビーム合流手段４０４は、複数の光源手段（半導体レーザ２０９〜２１２）からの夫々の光ビーム２０２  Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂを異なる位置で折り返す。本例では、図３に示すように、各光ビームの折り返し点は主走査断面（ｙ軸方向（上下方向）からみた状態）でも図４に示すように副走査断面でもずれており、異なる位置で折り返すようになっている。
【００３５】
なお、構成によっては、各光ビームの折り返し点を主走査断面で一致させることは可能である。尤もその場合には、１つの折り返しミラーの副走査方向での高さはビーム間隔に支配されて小さくなり、面倒れの影響を受け易くなるので実際的ではないが、実施不可能ではない。ビーム合流手段４０４を出て偏向手段（ポリゴンミラー２１３）に入射する複数の光ビームの光路は、主走査方向において近接若しくは一致している。
【００３６】
図３、図４に示すように、ビーム合流手段４０４を構成する各反射ミラー２１５〜２１７の各反射面は階段状に高さが異なり、半導体レーザ２０１からの光ビーム２０１Ｌｂは各反射ミラー２１５、２１６、２１７の上空をかすめてポリゴンミラー２１３へと向かう。
【００３７】
半導体レーザ２０２からの光ビーム２０２Ｌｂは反射ミラー２１５の折り返し点ａで折り返されて上記半導体レーザ２０１からの光ビーム２０１Ｌｂの光路に主走査方向を近接させ、反射ミラー２１６、２１７の上空をかすめてポリゴンミラー２１３へと向かう。
【００３８】
また、半導体レーザ２０３からの光ビーム２０３Ｌｂは反射ミラー２１６の折り返し点ｂで折り返され、光ビーム２０１Ｌｂの光路に主走査方向を近接させ、反射ミラー２１７の上空をかすめてポリゴンミラー２１３へと向かう。
【００３９】
同様に、半導体レーザ２０４からの光ビーム２０４Ｌｂは反射ミラー２１７の折り返し点ｃで折り返され、光ビーム２０１Ｌｂの光路に主走査方向を近接させ、ポリゴンミラー２１３へと向かう。
【００４０】
このように、ポリゴンミラー２１３から遠い側の半導体レーザより順次（本例では半導体レーザ２０２、２０３、２０４の順）、各ビームの主走査方向を合わせポリゴンミラー２１３に入射される。
【００４１】
図４に示すように、各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂは各々副走査方向に平行となるよう均等間隔、実施例では隣接するこれら光ビームの間隔Ｌ＝５ｍｍで各半導体レーザより射出され、ポリゴンミラー反射面でもこの間隔Ｌを保って反射面に対し垂直に入射される。
【００４２】
光源である半導体レーザとカップリングレンズ等を保持したユニットからなる光源手段は高さ方向の寸法が間隔Ｌを越えた大きさになるため、複数の光源手段を同じ位置で上下（副走査方向）に重ねて間隔Ｌを得るのは物理的に難しい。そこで、ビーム合流手段４０４を設けることにより、主走査方向にずらした配置とすることで間隔Ｌを得る。
【００４３】
ポリゴンミラー２１３はｙ軸方向に間隔をおいている複数のビームを同時に偏向可能なように、ｙ軸方向の寸法が厚肉に形成され、本例では、６面ミラーとしている。図５、６に示すように、ポリゴンミラー２１３は、偏向に用いない光ビーム間の周面部分にポリゴンミラーの内接円より若干小径となるように溝８ｊを設けて風損をより低減した形状としている。実施例では光ビームを入反射する１層の厚さｔを約２ｍｍとしている。
【００４４】
ポリゴンミラー２１３で折り返された各光ビームが最初に通過する走査レンズ、つまりポリゴンミラーに最も近い走査レンズであるｆθレンズ２１８は被走査面に最も近い走査レンズである後述のトロイダルレンズ２１９、２２０、２２１、２２２と共に結像手段を構成する。
【００４５】
ｆθレンズ２１８は各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂで共有するレンズ（各光ビーム共に通過して共通の光学的作用を受けるレンズ）であり、ポリゴンミラー２１３と同様に厚肉に形成され、副走査方向には収束力を持たない。このｆθレンズ２１８は、主走査方向にはポリゴンミラー２１３の回転に伴って各感光体ドラム面上でビームが等速に移動するようにパワーを持たせた非円弧面形状となしてある。
【００４６】
トロイダルレンズ２１９、２２０、２２１、２２２は、各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂ毎に設けられていて、図１、２に示すように、ポリゴンミラー２１３の面倒れ補正機能を有し、ｆθレンズ２１８と協働して各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂを各感光体ドラム面上にスポット状に結像し、４つの静電潜像を同時に記録する光走査手段の一部を各々構成する。
【００４７】
被走査面としての感光体ドラムに結像する結像手段は、本例では、複数の光源手段からの光ビームで共有する副走査方向のパワーをゼロとしたｆθレンズ２１８と、各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂ毎に設けられたトロイダルレンズ２１９、２２０、２２１、２２２とによりなる。
【００４８】
各光走査手段では、ポリゴンミラー２１３から感光体ドラム面に至る各光路長が一致するように、また、等間隔で配列された各感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４への入射位置、入射角が等しくなるように複数枚構成の折り返しミラー２２３、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９等が配置されている。
【００４９】
各光走査手段毎に光路を説明すると、図１、図２、図６において、半導体レーザ２０１からの光ビーム２０１Ｌｂは、ポリゴンミラー２１３の最上層多面体８ａで偏向され、ｆθレンズ２１８を通過した後、折り返しミラー２２３で反射されトロイダルレンズ２１９を介して感光体ドラム１０１に導かれ、第１の光走査手段としてイエロー画像を形成する。
【００５０】
半導体レーザ２０２からの光ビーム２０２Ｌｂは、ポリゴンミラー２１３の２段目多面体８ｂで偏向され、ｆθレンズ２１８を通過した後、折り返しミラー２２４で反射されトロイダルレンズ２２０を介して、折り返しミラー２２７感光体ドラム１０２に導かれ、第２の光走査手段としてマゼンタ画像を形成する。
【００５１】
半導体レーザ２０３からの光ビーム２０３Ｌｂは、ポリゴンミラー２１３の３段目多面体８ｃで偏向され、ｆθレンズ２１８を通過した後、折り返しミラー２２５で反射されトロイダルレンズ２２１を介して、折り返しミラー２２８により感光体ドラム１０３に導かれ、第３の光走査手段としてシアン画像を形成する。
【００５２】
半導体レーザ２０４からの光ビーム２０４Ｌｂは、ポリゴンミラー２１３の最下層多面体８ｄで偏向され、ｆθレンズ２１８を通過した後、折り返しミラー２２６で反射されトロイダルレンズ２２２を介して、折り返しミラー２２９により感光体ドラム１０４に導かれ、第４の光走査手段としてブラック画像を形成する。
【００５３】
この中、折り返しミラー２２４、２２５、２２６は合流していた各光ビームを主走査断面内で分岐させるビーム分岐手段を構成し、ビームの流れに沿って、先ず、前記ビーム合流手段により最後に合流した半導体レーザ２０４からの光ビーム２０４Ｌｂを分岐し、次に半導体レーザ２０３からの光ビーム２０３Ｌｂを分岐、というように副走査方向の配列順に対応して順次分岐していく。
【００５４】
（結像手段）
光ビームを感光体ドラムの被走査面に結像する結像手段は１つの光走査手段について少なくとも２種の走査レンズＬ１、Ｌ２からなる。本例では光走査装置全体として４つの光走査手段を有し、複数の光源手段からの光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂで共有する副走査方向のパワーをゼロとした走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）と、各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂ毎に設けられた走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２１９、２２０、２２１、２２２）とが上記２種のレンズに相当する。
【００５５】
つまり、イエロー画像を形成する第１の光走査手段は、走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）と走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２１９）の組、マゼンタ画像を形成する第２の光走査手段は、走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）と走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２２０）の組、シアン画像を形成する第３の光走査手段は、走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）と走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２２１）の組、ブラック画像を形成する第４の光走査手段は、走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）と走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２２１）の組のレンズで構成される。
【００５６】
最もポリゴンミラー２１３に近い走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）は、主走査方向に正の屈折力を持ち、副走査方向の屈折力はゼロもしくはゼロに近い。これに対し、最も被走査面に近い走査レンズＬ２（トロイダルレンズ２１９、２２０、２２１、２２２）は、主走査方向で負、副走査方向で正の屈折力を持つ。
【００５７】
一例として、図７、図８に２枚構成の結像手段を示す。
光源（半導体レーザ２０１〜２０４）から射出された光ビームの光束は、第１光学系（カップリングレンズ２０５〜２０８）によりそれぞれ平行光束（弱い収束もしくは発散光束でも良い）にそれぞれカップリングされる。カップリングされた光ビームの光束は、被走査面４０３上で所望のビームスポット径を得るための絞り手段４０１を通過後、第２光学系（シリンダレンズ２０９〜２１２）を通過し、偏向手段であるポリゴンミラー２１３近傍で主走査方向に長い線像を形成する。
【００５８】
ポリゴンミラー２１３の偏向面（４０２）で走査された光束は第３光学系としての走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）、走査レンズＬ２（トロイダルレンズ（２１９〜２２２））を通過し、それぞれ対応する感光体ドラムの被走査面４０３上を略等速に走査するとともに被走査面上近傍で集光する。
【００５９】
本発明の光走査装置では、主走査方向に関して、最もポリゴンミラー４０２に近い走査レンズＬ１（ｆθレンズ２１８）は正の屈折力を持ち、等速性を良好に補正している。ｆθレンズ２１８は副走査方向に関してレンズの屈折力はゼロ若しくはゼロに近い。副走査方向に屈折力をほぼ持たないことにより、当該ｆθレンズ２１８の主走査断面形状は副走査方向に変化しない。このため、入射する光束が副走査方向にずれた場合においても等速性は劣化しない。また、主走査方向の結像性能の劣化も抑制することが可能である。
【００６０】
また、ポリゴンミラー４０２に最も近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の副走査屈折力がほぼゼロであるため、最も被走査面側の走査レンズ（トロイダルレンズ（２１９〜２２２））は、正の強い屈折率を持つ。この結果、走査結像光学系の副走査倍率は縮小系となり、部品の組み付け誤差、部品の形状誤差などによる性能劣化を抑制可能である。また、副走査方向は、偏向手段の基点と被走査面が共役関係にあり、偏向手段の面倒れ補正機能を有していることはいうまでもない。
【００６１】
さらに、例えば、最も偏向手段に近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の主走査方向の面形状を非円弧形状としたり、その他の走査レンズ（トロイダルレンズ（２１９〜２２２））の面形状を主走査方向に非円弧形状とし、且つ、副走査断面内の曲率中心を主走査方向に連ねた曲率中心線が、主走査断面内で前記主走査方向の非円弧形状とは異なる曲線となるように、副走査断面内の曲率半径を主走査方向に変化させた面を用いることで、主走査方向、副走査方向共に像面湾曲を良好に補正することが可能である。
【００６２】
この結果、本発明によれば、「共役化機能」と「等速化機能」を良好に保ちつつ、主走査方向、副走査方向の像面湾曲を良好に補正し光スポットの安定性を実現することができる。
【００６３】
また、最も偏向手段（ポリゴンミラー２１３）に近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）は、異なる被走査面に向かう複数の光ビーム（２０１Ｌｂ〜２０４Ｌｂ）が通過する構成となっているため、異なる被走査面間、つまり各色間の主走査方向のビームスポット位置ずれを低減でき、色ずれや色味による画像劣化を抑制可能である。
【００６４】
偏向手段（ポリゴンミラー２１３）に最も近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）は、主走査方向に強い正の屈折力を持ち、等速性を補正している。本レンズに、異なる被走査面（感光体ドラム１０４〜１０４）に向かう複数の光束を通過させることで、走査レンズの加工ばらつきによる主走査方向のビームスポット位置ずれが、異なる被走査面で同一となり、色ずれの発生を抑制することができる。
【００６５】
さらに、偏向手段（ポリゴンミラー２１３）は、モーター部、基盤による発熱が大きい。基盤に関しては、光学箱の外に出すなどして、光学箱内の温度変動を低減することができるが、モーター部の発熱による温度上昇は発生する。この温度変動による熱が、光学箱内を伝搬し走査レンズ、特に、ポリゴンミラー２１３に最も近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）に温度分布を生じさせる。この温度分布は、特にポリゴンミラー２１３による光学箱内の気流、走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の形状等により、走査レンズ（ｆθレンズ２１８）内で一様な温度変化が生じないために発生する。
【００６６】
この結果、異なる走査光学素子を各被走査面に向かうビームが通過する対向走査方式のタンデム方式カラー機などにおいては、連続プリント時に各被走査面での相対的な主走査方向のビームスポット位置が変動し、色味が変化してしまう。
しかしながら、本発明の光走査装置においては、偏向手段に最も近い走査レンズ（ｆθレンズ２１８）は異なる被走査面に向かう複数の光束を通過させているため、走査レンズ（ｆθレンズ２１８）が主走査方向に温度分布をもった場合においても、主走査方向のビームスポット位置ずれは、異なる被走査面で同一となり、連続プリント時の色味の変化、色ずれの発生を抑制することができる。
【００６７】
以上、説明してきた構成によれば、共通の走査レンズを用いる光走査装置において、偏向手段（ポリゴンミラー２１３）の近傍に光源手段および偏向前光学系（シリンダレンズ２０９〜２１２等）の設置スペースを確保しながら、各色に対応する光ビームの副走査間隔（間隔Ｌ）を近接させてポリゴンミラーに入射することができるようにすることで、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することができる。
【００６８】
［２］  例２：請求項２、３に対応する例
ビーム合流手段としての反射ミラーは、光ビームの反射ミラーへの入射角と反射角の和が鋭角となるように配置されていることが望ましい。
【００６９】
図３の例でいえば、反射ミラー２１５に対する光ビーム２０１Ｌｂの入射角と反射角の和であるα１は鈍角になっており、反射面での光束幅（主走査方向）は大きくなり、反射ミラーと光偏向器反射面までの距離は、光束内（主走査方向の最外側の光線）でずれる。反射ミラー２１６に対する光ビーム２０３Ｌｂの関係でも同様である。
【００７０】
この結果、反射ミラーの取付時の倒れにより、光ビームが副走査方向に倒れると、偏向手段で被走査面に向け偏向反射される際、光束内で主走査方向の最外側の光線間の副走査方向の倒れ量が異なり、波面収差が劣化する。このため、被走査面上で良好なビームスポット径を得ることが困難になる。また、良好なビームスポット径を得るために、反射ミラーを精度良く配置する必要が生じ、組み付け時の工数増加によるコストアップにつながる。
【００７１】
これに対し、反射ミラー２１７に対する光ビーム２０４Ｌｂの入射角と反射角の和であるα２は鈍角になっており、反射面での光束幅（主走査方向）は小さくなり、反射ミラーと光偏向器反射面までの距離は、光束内（主走査方向の最外側の光線）で大きくずれない。
【００７２】
つまり、ビーム合流手段を構成する反射ミラーへの光ビームの入射角を鋭角との和が鋭角となるようにビーム合流手段としての反射ミラーを配置することで、良好なビームスポット径を維持しつつ、組み付け性を向上することが可能となる。
ビーム合流手段組み付け時の光学性能の劣化を低減する光走査装置を提供することができるのである。
【００７３】
本発明の光学系は、最も光偏向器に近く複数の被走査面に向かう光ビームを共通に通過させる走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の副走査方向のパワーはほぼゼロであるため、被走査面に近い走査レンズ（トロイダルレンズ２１９〜２２２）が副走査方向に強い正のパワーを持つ。このため、走査光学系の副走査方向は縮小系となる。
走査光学系が縮小系の場合、所望のビームスポット径を得るための絞り手段４０１による開口絞りの径は小さくなる。
【００７４】
本出願人が、特開平７−１１０４５１号公報で開示した通り、開口絞りの径が小さい場合、開口絞りの共役点が被走査面に近いと回折の影響を大きく受け、副走査方向のビームスポット径の深度余裕が減少する。このため、走査レンズが縮小系の場合、開口絞りとシリンダレンズの間隔を大きくする必要がある。つまり、本発明の走査光学系においては、光源手段から偏向手段までの距離を長く設定する必要がある。
【００７５】
このため、全ての光源手段について、前記ビーム合流手段としての反射ミラーの入射角と反射角との和が鋭角となるように配置することは困難であり、光走査装置も大型化してしまう。
【００７６】
そこで、図４に示すが如く、２つの半導体レーザ（実際には光源手段であるがここでは、代表して半導体レーザで示す）を、走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の光軸ｏ２に対して対称な方向、つまり、光軸ｏ２を間にして互いに反対側に、半導体レーザ２０１、２０２と半導体レーザ２０３、２０４を配置することで、ビーム合流手段４０４としての反射ミラー２１４、２１５、２１６、２１７の入射角と反射角との和を鋭角となるようにして配置しつつ、コンパクトな光走査装置を実現することが可能となる。
【００７７】
なお、図９では、図３との対比が容易なように、半導体レーザ、カップリングレンズ、シリンダレンズ、反射ミラー等は配置が異なるだけなので同じ符号を用いた。反射ミラー２１４は、半導体レーザ２０１からの光ビームを反射するものとして、図９の例で新たに設けたものであり、他の反射ミラーと共にビーム合流手段４０４を構成する。
【００７８】
図９に示すように、各反射ミラー２１４、２１５、２１６、２１７に対する光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂの入射角と反射角との和をなす角度α３、α４、α５、α６は全て鋭角である。
【００７９】
図９に示す例では、複数の光源手段の中、少なくとも２以上の光源手段は、主走査断面内で、結像手段としての走査レンズ（ｆθレンズ２１８）の光軸を間にして互いに反対側に配置されており、このような配置とすることにより、全ての光源手段について、前記ビーム合流手段としての反射ミラーの入射角と反射角との和が鋭角となるように配置すること可能である。
【００８０】
前記説明の通り、光ビームの入射角と反射角との和をなす角度を鋭角にしつつ、空きスペースを有効に活用して光源手段（半導体レーザ２０１、２０２、２０３、２０４）から偏向手段（ポリゴンミラー２１３）までの距離を長くとることがレイアウト上、容易に可能であり、コンパクトな光走査装置を実現することが可能となる。コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することができる。
【００８１】
［３］  例３：請求項４に対応する例
半導体レーザ２０１〜２０４を構成に含む各光源手段、これら光源手段から偏向手段（ポリゴンミラー２１３）までの光学素子（例えば、シリンダレンズ２０９〜２１２等）の取付精度、加工精度などにより、各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂは偏向手段（ポリゴンミラー２１３）の反射ミラー部（偏向面４０２）で副走査方向に変動する。
【００８２】
このため、図５、図６に示すが如く、偏向手段としてのポリゴンミラー２１３において、ミラー部を形成する多面体の偏向面４０２は所定の光ビームを偏向するのに十分な軸方向長さ（副走査方向の厚み）を有している。
【００８３】
各半導体レーザ２０１〜２０４から対応する感光体ドラム１０１〜１０４の各被走査面４０３に向かう各光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂは主走査方向に同一となる多面体の一面に入射されるが、この入射面はポリゴンミラー２１３回転時の風損を低減するため、副走査方向に隣接する光ビーム間で、ミラー面を形成する多面体の外接円に対し小径な形状に掘り込まれていることが望ましい。この点については、掘り込みの態様として、溝８ｊが形成されている点について既に述べた。また、この掘り込み部（溝８ｊ）の軸方向長さ（副走査方向の距離）は、偏向手段の小型化のために小さい方が望ましいが、加工バイトの径によりその限界値は決まる。
【００８４】
つまり、各光源手段（半導体レーザ２０１〜２０４）より偏向手段（ポリゴンミラー２１３）へ入射する光ビーム（光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂ）の副走査方向（ｙ軸方向）の高さは、偏向手段（ポリゴンミラー２１３）のミラー部、及び掘り込み部（溝８ｊ）の副走査方向の距離と、各光源手段（半導体レーザ２０１〜２０４）からの光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂを、対応する感光体ドラム（１０１〜１０４）の各被走査面（４０３）に分離する反射ミラーのレイアウトにより、その最小値は決まる。ポリゴンミラー２１３の偏向面４０２を溝のない平坦な１面とした場合は、消費電力の上昇、風切音による騒音上昇の問題が発生するため好ましくない。
【００８５】
図５、図６の偏向手段であるポリゴンミラー２１３の例で説明する。ポリゴンミラー２１３の軸方向（図５では紙面を貫く方向）に離間して形成された最上層多面体８ａ、２段目多面体８ｂ、３段目多面体８ｃ、最下層多面体８ｄには各々各色に対応した光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂが回転軸方向（ｙ軸方向）に配置されたこれら４つの多面体に入射され、高速偏向走査される。
【００８６】
ポリゴンミラー２１３はこれら多面体のミラー部を一体とする回転体と、このミラー部を回転駆動するモータ部との組み合わせにより構成され、全体としてポリゴンスキャナ１を構成している。以下、ポリゴンスキャナ１を詳述する。
マルテンサイト系のステンレス鋼からなる軸受シャフト１０の上部外周にポリゴンミラー２１３部を構成するアルミ純度９９．９％以上の材質からなるポリゴンミラー２１３の内径部８ｍが焼キバメ固定されている。
【００８７】
マルテンサイト系ステンレス（例えばＳＵＳ４２０Ｊ２）は焼入れが可能で表面硬度を高くでき、軸受シャフト１０としては耐磨耗性が良好で好適である。ポリゴンミラー２１３の下部にはロータ磁石１１が固定され、該ロータ磁石１１の内側で不動部材と一体化された巻線コイル４、ステータコア４ａと共にアウターロータ型のブラシレスモータによるポリゴンモータを構成している。
【００８８】
ポリゴンミラー２１３を構成する最上層多面体８ａ、２段目多面体８ｂ、３段目多面体８ｃ、最下層多面体８ｄの各反射面は所定の光ビームを偏向するのに十分な軸方向長さ（厚み）を有しており、具体的には１〜３ｍｍに設定している。この範囲に設定している理由は１ｍｍ以下の場合、薄板となるため鏡面加工時の剛性が低く平面度が悪化する。３ｍｍ以上だと回転体としてイナーシャが大きく、起動時間が長くなる問題がある。
【００８９】
掘り込みとしての溝８ｊは、最上層多面体８ａと２段目多面体８ｂ間の溝幅をａ１、２段目多面体８ｂと３段目多面体８ｃ間の溝幅をａ２、３段目多面体８ｃと最下層多面体８ｄ間の溝幅をａ３とすると、本例では、ａ１＝ａ２＝ａ３としている。
【００９０】
また、これら各溝８ｊの深さは、図５において位相を等しくする正６角形の多面体８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの外接円径よりも小径な円形状とすることにより、風損の低減を図っている。溝８ｊの風損は正６角形に外接する外接円径で決まり、外接円に接する６つの角部が大きく影響する。
【００９１】
従って、これら角部に対応する部位を丸めることが好適である。一方、内接円径よりも小径にすることにより、風損をより小さくすることも可能であるが、多面体部に挟まれているので、その低減効果は相対的に小さくなる。
【００９２】
各溝８ｊについて、６角形に外接する円径と溝８ｊの最大外径との差Ｄは加工性を考慮し、溝幅の５倍以下となるように設定されている（溝幅の５倍以上の場合、掘り込み量が多くなるため加工バイトの寿命が短くなり、かつ加工時間が長くなる）。
【００９３】
溝８ｊの中、一番下の溝８ｊの側周面部には、円周溝８ｋを形成している。溝幅ａ１〜ａ３はバランス修正時にこの円周溝８ｊに接着剤を塗布する必要が有るため、作業性を考慮し１ｍｍに設定している。１ｍｍ以下の場合、接着剤塗布機の先端と盛り上がった接着剤がポリゴンミラー２１３に接触し、ミラー部が傷付いたり、汚損されたりするからである。
【００９４】
なお、円周溝８ｋを反対面（ポリゴンミラー２１３の最下面８ｇ側）に設けることも考えられるが、下方に開放した溝に接着剤を塗布する際には回転体であるポリゴンミラー２１３を軸受５から外して、ポリゴンミラー２１３を上下倒立して設置固定した上で塗布する必要があり、複雑な工程を経る必要があるばかりか、軸受５と脱着工程が入るため、その都度油の飛散等が発生し、軸受の劣化を誘発するという問題があるので、円周溝８ｋは溝８ｊの側周面部に設ける。
【００９５】
前記説明より、各光源手段（半導体レーザ２０１〜２０４）より偏向手段（ポリゴンミラー２１３）へ入射する光ビームの副走査方向の間隔は、各光源手段（半導体レーザ２０１〜２０４）からの光ビームを、対応する感光体ドラム（１０１〜１０４）の各被走査面４０３に分離する折り返しミラー（図２に示すビーム分岐手段としての折り返しミラー２２３〜２２６）のレイアウト可能な範囲内で、加工バイトの径に合わせ等間隔（ａ１＝ａ２＝ａ３）とすることで、各光源手段より偏向手段へ入射する光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂの幅を最小とでき、偏向手段及び走査手段の大きさを小さくすることができる。
【００９６】
ここでいう光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂの間隔とは、各光源手段（半導体レーザ２０１〜２０４）より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔をいう。また、各光源手段について１つの光源手段から複数の光ビームが射出される構成の場合には、１つの光源手段における複数の光ビームの副走査方向での中心同士の隣接する間隔をいう。
【００９７】
本例では、各色に対応する光ビームの副走査間隔を最小限とすることができ、ポリゴンミラーを薄肉化して偏向手段及び光走査装置の大きさを小さくすることができる。さらに、ポリゴンミラーを薄肉化してポリゴンモータでの発熱を抑えて環境変化が生じ難くすることで、印字動作に伴う色ずれや色変わりのない、安定したカラー画像を得るとともに、消費電力を低減できる。
【００９８】
［４］  例４：請求項５に対応する例
前記した例３における例では、各光源手段の夫々より射出される単数の光ビームの副走査方向に隣接する間隔、若しくは、前記各光源手段の夫々より射出される複数の光ビームの副走査方向での中心の隣接する間隔が全て同じであったのに対して、本例では、副走査方向での中央部での前記間隔を副走査方向での前記中央部から離れた周辺部での前記間隔より大としたことに特徴がある。
【００９９】
偏向手段（ポリゴンミラー２１３）後に全ての光ビームが共通に通過する走査レンズ（ｆθレンズ２１８）は、副走査方向に間隔をおいて、異なる被走査面に向かう光ビーム２０１Ｌｂ、２０２Ｌｂ、２０３Ｌｂ、２０４Ｌｂが通過するため、副走査方向のレンズ高さ（厚み）は通常の走査レンズに比べ厚くなる。例として、ｆθレンズ２１８をプラスチック材料にて成形加工する場合、成形精度の向上や、成型時間短縮のため、レンズの体積は小さい事が要求される。
【０１００】
このため、図１０に示すように、ｆθレンズ２１８Ａを上段レンズ２１８ｕ、下段レンズの２体構成とし、これら２体のレンズを副走査方向に重ねて配置することで、１体毎では成形精度を向上し、成型時間短縮によるコストダウンを図ることができる。つまり、結像手段の精度向上、製造時間短縮を図ることができる。
【０１０１】
この場合、レンズ成型時に発生する周辺部の内部歪みの影響を避けるため、副走査方向の有効寸法が設定され、上段レンズ２１８ｕと下段レンズの接合部４０５（ｆθレンズ２１８Ａの副走査方向での中央位置）を間にして隣接する光ビーム２０２Ｌｂと光ビーム２０３Ｌｂとの間隔（溝幅ａ２相当）（ｆθレンズ２１８Ａの副走査方向での中央部での間隔）は、光ビーム２０１Ｌｂと光ビーム２０２Ｌｂとの間隔（溝幅ａ１相当）
及び光ビーム２０１Ｌｂと光ビーム２０２Ｌｂとの間隔（溝幅ａ３相当）（溝幅ａ１、ａ３何れもｆθレンズ２１８Ａの副走査方向での周辺部での間隔）よりも大としている。
【０１０２】
これに伴い、ポリゴンミラー２１３Ａにおいても、図示のとおりａ２＞（ａ１＝ａ２）のように、溝幅を異ならせている。
【０１０３】
この時、隣接する光ビームの間隔のうち最も狭い間隔（同一のレンズを通過する隣接した光ビームの間隔）は例３の説明の如く設定することが望ましいのはのはいうまでもない。また、レンズを２体化した場合においても、温度変化の影響、温度分布の影響は、一体化されたレンズと同等に生じるため、前記説明の通り色ずれは低減可能である。
【０１０４】
［５］  例５：請求項６に対応する例
本例は、光走査装置から射出されるカラー画像情報を含む複数の光ビームを被走査面を有する像担持体（感光体ドラム）に夫々走査して静電潜像を形成し、これらの静電潜像を各光ビームのカラー画像情報に対応するカラートナーで可視像化したのち、最終的にこれら可視像をシート状媒体上に転写してカラー画像を得る画像形成装置に係り、光走査装置として、前記した本発明の各例にかかる光走査装置を使用するものである。
【０１０５】
本例における画像形成装置は、タンデム型フルカラーレーザプリンタとして構成されている。概略構成を図１１により説明する。先ず、装置内の下部側には水平方向に配設されて給紙カセット２０から給紙されるシート状媒体（図示せず）を搬送する搬送ベルト２１が設けられている。
【０１０６】
この搬送ベルト２１上にはイエロー（Ｙ）用の感光体ドラム２２Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の感光体ドラム２２Ｍ、シアン（Ｃ）用の感光体ドラム２２Ｃ及びブラックＫ用の感光体ドラム２２Ｋが矢印で示すシート状媒体の搬送方向での上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを適宜付けて区別するものとする。
【０１０７】
これらの感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは全て同一径に形成されたもので、その周囲には、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体ドラム２２Ｙを例に採れば、帯電チャージャ２３Ｙ、第１の光走査手段２４Ｙ、現像装置２５Ｙ、転写チャージャ２６Ｙ、クリーニング装置３５Ｙ等が順に配設されている。他の感光体ドラム２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対しても同様である。
【０１０８】
感光体ドラム２２Ｍについては、帯電チャージャ２３Ｍ、第１の光走査手段２４Ｍ、現像装置２５Ｍ、転写チャージャ２６Ｍ、クリーニング装置３５Ｍ等が順に配設されている。感光体ドラム２２Ｃについては、帯電チャージャ２３Ｃ、第１の光走査手段２４Ｃ、現像装置２５Ｃ、転写チャージャ２６Ｃ、クリーニング装置３５Ｃ等が順に配設されている。感光体ドラム２２Ｋについては、帯電チャージャ２３Ｋ、第１の光走査手段２４Ｋ、現像装置２５Ｋ、転写チャージャ２６Ｋ、クリーニング装置３５Ｋ等が順に配設されている。感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋは、前記例１〜４における感光体ドラム１０１、１０２、１０３、１０４に相当し、これら感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの上方に、前記例１〜４における光走査装置４００を配置している。
【０１０９】
即ち、本例では、感光体ドラム２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの周面を対応する各色毎に設定された被走査面とするものであり、各々に対して第１の光走査手段２４Ｙ、第２の光走査手段２４Ｍ、第３の光走査手段２４Ｃ、第４の光走査手段２４Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【０１１０】
但し、走査レンズ（ｆθレンズ２１８Ａ）は、前記例４で述べたように、第１の光走査手段２４Ｙ、第２の光走査手段２４Ｍで共通使用、第３の光走査手段２４Ｃ、第４の光走査手段２４Ｋで共通使用とする。
【０１１１】
また、搬送ベルト２１の周囲には、感光体ドラム２２Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ２７と、ベルト帯電チャージャ２８が設けられ、感光体ドラム２２Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ２９、除電チャージャ３０、クリーニング装置３１等が順に設けられている。また、ベルト分離チャージャ２９よりも搬送方向下流側には定着装置３２が設けられ、排紙トレイ３３に向けて排紙ローラ３４で結ばれている。
【０１１２】
例えば、フルカラーモード（複数色モード）時であれば、各感光体ドラム２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の各色の画像信号に基づき各々の光走査手段である、第１の光走査手段２４Ｙ、第２の光走査手段２４Ｍ、第３の光走査手段２４Ｃ、第４の光走査手段２４Ｋによる光ビームの光走査で静電潜像が形成される。
【０１１３】
これらの静電潜像は各々の対応する色トナーで現像されてトナー像となり、搬送ベルト２１上に静電的に吸着されて搬送されるシート状媒体上に順次転写されることにより重ね合わせられ、フルカラー画像として定着された後、排紙される。
【０１１４】
前記画像形成装置の光走査手段である、第１の光走査手段２４Ｙ、第２の光走査手段２４Ｍ、第３の光走査手段２４Ｃ、第４の光走査手段２４Ｋを配備した光走査装置４００を具備し使用することで、コンパクトで色ずれが無く、高品位な画像再現性が確保できる画像形成装置を実現することができる。
【０１１５】
以上の各例では、１つの像担持体（感光体ドラム）に１つの被走査面を対応させ、例３、４を除き、１つの被走査面に向かう光ビームは１つで説明したが、本発明はこれに限らず、１つの被走査面に向かう光ビームは複数ビームでもよい。
【０１１６】
また、同一の像担持体（感光体ドラム）上の被走査面でも、場所が大きく異なる場合には、異なる複数の光源手段からの光ビームを結像させる対象として含めるものとする。つまり、複数の光源手段からの各光ビームの結像する被走査面が同一の感光体上にある場合も本発明の範疇である。
【０１１７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することができる。請求項２記載の発明では、請求項１記載の光走査装置において、ビーム合流手段組み付け時の光学性能の劣化を低減する光走査装置を提供することができる。
【０１１８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光走査装置において、さらに、コンパクトで、かつ環境変化に対して安定的な画質が得られる光走査装置を提供することができる。請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の光走査装置において、偏向手段及び光走査装置の大きさを小さくすることができる。
【０１１９】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至３記載の光走査装置において、結像手段の精度向上、製造時間短縮を図ることができる。請求項６記載の発明では、コンパクトで高品位な画像形成が行える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光走査装置の全体構成を示した斜視図である。
【図２】光走査装置の断面図である。
【図３】光源からポリゴンミラーに至る光学系及び光路を説明した平面図である。
【図４】ビーム合流手段を説明した図である。
【図５】ポリゴンスキャナの平面図である。
【図６】ポリゴンスキャナの断面図である。
【図７】光走査手段の平面図である。
【図８】光走査手段の側面図である。
【図９】反射ミラーの配置を変えて構成したビーム合流手段を例示した光学系の平面図である。
【図１０】２体のレンズを一体化して構成したｆθレンズ及びこれと対をなすポリゴンミラーを示した図である。
【図１１】画像形成装置の全体構成の概略を示した正面図である。
【符号の説明】
２０１  半導体レーザ
２１３  ポリゴンミラー
２１８、２１８Ａ  ｆθレンズ
４０４  ビーム合流手段
【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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