(57)【要約】【課題】単一の偏向手段を用いて複数の被走査面を光走査する光走査装置における光源ユニットの部品点数を低減する。【解決手段】偏向手段４が、各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源１Ａ〜１Ｂ’からの全光束に共通化され、偏向手段４により偏向された光束を受光する受光手段１１、１４を有し、偏向手段に向かう複数光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系が、２枚以上の走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’、６Ａ〜６Ｂ’により構成され、被走査面８Ａ〜８Ｂ’に最も近い走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’は同一の被走査面に向かう光束のみを通過させ、異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’の光学作用が互いに異なる。【選択図】    図１
2004280056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の被走査面に導光して光走査を行う光走査装置において、
偏向手段が、各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源からの全光束に共通化され、
上記偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段を有し、
上記偏向手段に向かう複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、
偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系が、２枚以上の走査レンズにより構成され、被走査面に最も近い走査レンズは同一の被走査面に向かう光束のみを通過させ、
異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズの光学作用が互いに異なる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、
被走査面に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーが、偏向手段に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーより大きいことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、
異なる被走査面に光束を導く、偏向手段と被走査面の間に配備される走査光学系が縮小光学系であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１または２または３記載の光走査装置において、
異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズの配設形状が互いに異なることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の光走査装置において、
被走査面に最も近い走査レンズの少なくとも１面の副走査曲率半径が、光軸から両周辺に向かうに従い、非対称に変化することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５記載の光走査装置において、
異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズが同一形状で、光軸に対して互いに１８０度反転して、異なる配設形状で配設されたことを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の被走査面に導光して光走査を行う光走査装置において、
偏向手段が、各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源からの全光束に共通化され、
上記偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段を有し、
上記偏向手段に向かう複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、
偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系が、２枚以上の走査レンズにより構成され、偏向手段に最も近い走査レンズの同一のレンズ面を、異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、
被走査面に最も近い走査レンズは同一の被走査面に向かう光束のみが通過し、
上記偏向手段に最も近い走査レンズの、主走査方向のパワー：Ｐｍ、副走査方向のパワー：Ｐｓが、条件：
（１）      Ｐｍ＞０≧Ｐｓ
を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項７記載の光走査装置において、
偏向手段に最も近い走査レンズが、副走査方向にパワーを持たないことを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の被走査面に導光して光走査を行う光走査装置において、
偏向手段が、各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源からの全光束に共通化され、
上記偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段を有し、
上記偏向手段に向かう複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、
偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系が、２枚以上の走査レンズにより構成され、偏向手段に最も近い走査レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、被走査面に最も近い走査レンズは、同一の被走査面に向かう光束のみ通過し、
上記被走査面に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーが、上記偏向手段に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーよりも大きいことを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、
異なる被走査面に対応した少なくとも２つの光源から射出した光束が、光源から線像結像光学系に至る光路において、偏向回転面内において空間的に分離していることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、
異なる被走査面に対応した少なくとも２つの光源が一体化されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１２】
請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、
偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段が、異なる被走査面に対応する複数の光束を受光することを特徴とする光走査装置。
【請求項１３】
複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の感光媒体に導光して光走査を行い、複数色の画像を形成する画像形成装置において、複数の感光媒体を光走査する光走査装置として請求項１〜１２の任意の１に記載のものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
複数の光源と、
これら複数の光源から射出された光束をカップリングする１以上のカップリング光学系と、
上記カップリング光学系によりカップリングされた光束を、主走査方向に長い線像に結像させる１以上の線像結像光学系と、
上記線像の結像位置の近傍に偏向反射面を有し、上記線像結像光学系からの複数の光束を偏向させる偏向手段と、
この偏向手段により偏向された複数の光束を、異なる被走査面上に導光して光スポットとして集光する複数の走査光学系とを有し、
上記偏向手段の偏向反射面は回転軸を共通とし、
互いに異なる被走査面へ向かうべく、上記偏向手段の共通の偏向反射面に入射する複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、
各走査光学系は２枚以上の走査レンズにより構成され、かつ、各走査光学系において互いに対応する走査レンズは互いに同じレンズであり、
上記共通の偏向反射面により偏向された複数の光束を、互いに異なる被走査面に導光する複数の走査光学系における少なくとも１枚の走査レンズＢが、他の走査光学系において対応する走査レンズＢに対し、光軸周りに互いに１８０度回転して配置され、
上記走査レンズＢは、少なくとも１面の副走査曲率が、光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化する形状を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の光走査装置において、
偏向手段への入射光束と走査レンズ光軸とのなす角が最小となる走査光学系に配置される走査レンズＢは、入射光束側最周辺の副走査方向のパワーが逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも小さくなるようにパワーが設定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の光走査装置において、
走査レンズＢ以外の少なくとも１つの走査レンズＡは、少なくとも１面の副走査曲率が光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化することを特徴とする光走査装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の光走査装置において、
走査レンズＡは、入射光束側最周辺の副走査方向のパワーが逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも大きくなるようにパワーを設定されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７の任意の１に記載の光走査装置を用いたことを特徴とする多色対応の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光走査装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の偏向手段を用いて複数の被走査面を光走査する光走査装置を用い、カラー画像形成を行う画像形成装置は従来から知られている。この光走査方式を採用したカラー画像形成装置は、偏向手段が１つで済むが、光源は被走査面と同数個以上（シングルビーム走査方式で被走査面数と同数個、マルチビーム走査方式では被走査面数以上の個数）必要であり、なおかつ、各々の光源が分離して配備されるので、光源配備のための部品点数が増加する。また、各光源からの光束による光走査が環境変動等により相対的に変化すると、形成されるカラー画像において「色ずれ」と呼ばれる現象が発生して画質を低下させる。
【０００３】
上記方式の光走査装置の１構成として、偏向手段に最も近い走査レンズを「異なる被走査面に向かう複数の光束が通過する方式」のものが提案されている（特許文献１）。  
この方式の光走査装置では、同一の走査レンズを異なる被走査面に向かう複数の光束が通過するため、環境変化による色ずれを低減できる。しかし、偏向手段に向かう複数の光束が偏向回転面内で開き角を有していないため、偏向手段前にプリズム等の光路偏向手段を追加する必要があり、部品点数が増加してコストアップを招来し易い。さらにプリズム等の光路偏向手段により、光学特性の劣化や光利用効率の低下が生じ易い。
【０００４】
上記の如きカラー画像形成装置では従来、光走査のタイミング制御等に用いられる「偏向光束を受光する受光手段」が、異なる被走査面に応じて別個に配備されており、部品点数増加やコストアップを招来するのみならず、各受光手段の相対的な配置が環境変化等により変動すると、各被走査面において光走査開始位置が相対的に変化し、形成されるカラー画像に色ずれが発生する。
【０００５】
また、近来、カラーデジタル複写機、カラーレーザプリンタ等の記録速度を高めるために、複数の被走査面にそれぞれ異なる色の画像を形成し、これらの画像を転写媒体上に順次転写することによってカラー画像を形成する所謂「タンデム型カラー画像形成装置」が広く知られるようになってきている。
【０００６】
このようなタンデム型カラー画像形成装置として、単一の偏向器を挟んで、その両側に走査光学系を配し、４つの感光体に光走査を行う光走査装置が提案されている（特許文献２）。
【０００７】
さらに、形成するべきカラー画像の高画質化に伴い光スポットの小径化が進み、光スポットの小径化のため、レンズ面の光軸から主走査方向の周辺に向かうに従い副走査曲率半径が変化する特殊トーリック面を用いた走査レンズが提案されている（特許文献３等）。
【０００８】
特許文献２記載のタンデム型カラー画像形成装置では、複数の光源からの光束が光偏向器に向かって偏向回転面内において「開き角」をもって光偏向手段に入射するため、走査光学系の光軸に対する平均入射角が異なり、サグの影響によって光学特性、特に副走査方向の像面湾曲が劣化し、光スポットの小径化が困難になる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−４９４８
【特許文献２】特開２００２−９０６７２
【特許文献３】特開２００１−３２４６８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上述した事情に鑑み、単一の偏向手段を用いて複数の被走査面を光走査する光走査装置における光源ユニットの部品点数、コストダウンを実現することを課題とする。
【００１１】
この発明はまた、上記光走査装置において、不要な光学部品を排除することにより光学特性を向上させることを課題とする。
【００１２】
この発明はまた、単一の偏向手段によるサグの影響を低減し、副走査方向のスポット径を小径化し、安定化することを課題とする。
【００１３】
さらにまた、光スポット間の相対的な位置ずれの低減を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の光走査装置は「複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の被走査面に導光して光走査を行う光走査装置」であり、偏向手段が「各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源からの全光束に共通化」され、偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段を有し、偏向手段に向かう複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系が、２枚以上の走査レンズにより構成される。
【００１５】
光源の個々は、被走査面と１：１に対応するものとする。即ち、Ｎを２以上の整数として、被走査面がＮ面あるとすると、光源もＮ個ある。光走査はシングルビーム方式で行うこともあるし、マルチビーム方式で行うこともある。
【００１６】
即ち、各光源からはＭ（≧１）本の光束が射出し、各被走査面はＭ本の光束による光スポットで光走査される。Ｍ≧２である場合、各光源はＭ本の光束を放射させる半導体レーザアレイでもよいし、Ｍ個の半導体レーザから放射される光束を光合成プリズム等で合成する方式のものでもよい。
【００１７】
上記「偏向回転面」は、偏向手段における「共通の回転軸に直交する仮想的な平面」であり、「偏向手段に向かう複数の光束が偏向回転面内において開き角：θを有する」とは、偏向手段に向う複数の光束を、上記共通の回転軸の方向から上記偏向回転面に射影した状態において、光束の射影相互が「偏向手段側から光源側へ向って角：θをなして開く」ことをいう。
【００１８】
請求項１記載の光走査装置は以下の如き特徴を有する。  
即ち、第１に、被走査面に最も近い走査レンズは同一の被走査面に向かう光束のみを通過させる。  
第２に、異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズの光学作用が互いに異なる。
【００１９】
この請求項１記載の光走査装置において「被走査面に最も近い走査レンズの副走査方向のパワー」は「偏向手段に最も近い走査レンズの副走査方向のパワー」よりも大きいことが好ましい（請求項２）。
【００２０】
請求項１または２記載の光走査装置において「異なる被走査面に光束を導く、偏向手段と被走査面の間に配備される走査光学系」は、縮小光学系であることが好ましい（請求項３）。
【００２１】
請求項１または２または３記載の光走査装置においては、「異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズの配設形状が互いに異なる」ことが好ましい（請求項４）。「配置形状」は、光走査装置内に配置されたときの形状であり、同一形状の走査レンズであっても、配置の態様が異なれば配置形態が異なることになる。
【００２２】
上記請求項１〜４の任意の１に記載の光走査装置において「被走査面に最も近い走査レンズの少なくとも１面の副走査曲率半径（主走査方向に直交する仮想的な平断面内における曲率半径）が、光軸から両周辺に向かうに従い、非対称に変化する」ことが好ましい（請求項５）。
【００２３】
この請求項５記載の光走査装置において、異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズを同一形状とし、光軸に対して互いに１８０度反転して、異なる配設形状で配設することができる（請求項６）。
【００２４】
即ち、請求項５記載の光走査装置では「被走査面に最も近い走査レンズ」は、少なくとも１面の副走査曲率半径が、光軸から両周辺に向かうに従い、非対称に変化するので、形状としてみた場合、主走査方向において光軸に対して非対称形状である。従って、この走査レンズを光軸に対し１８０度反転した状態（光軸の回りに１８０度回転した状態）は、形状の同一性にも拘わらず「互いに異なる配設形態」になる。
【００２５】
請求項７記載の光走査装置は、以下の如き特徴を有する。  
即ち、偏向光束を対応する被走査面へ導光する走査光学系を構成する２枚以上の走査レンズのうち、偏向手段に最も近い走査レンズの同一のレンズ面を、異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、被走査面に最も近い走査レンズは同一の被走査面に向かう光束のみが通過し、偏向手段に最も近い走査レンズの、主走査方向のパワー：Ｐｍ、副走査方向のパワー：Ｐｓが、条件：
（１）      Ｐｍ＞０≧Ｐｓ
を満足する。
【００２６】
即ち、請求項７記載の光走査装置においては、走査光学系を構成する２以上の走査レンズのうち、偏向手段に最も近いものは、複数の被走査面を光走査する光束（即ち、異なる光源からの光束）に共用される。  
請求項７記載の光走査装置において「偏向手段に最も近い走査レンズ」は、副走査方向にパワーを持たないことができる（請求項８）。
【００２７】
請求項９記載の光走査装置は、以下の如き特徴を有する。
【００２８】
偏向光束を対応する被走査面へ導光する２枚以上の走査レンズにより構成される走査光学系における、偏向手段に最も近い走査レンズは、異なる被走査面に向かう複数の光束が通過し、被走査面に最も近い走査レンズは、同一の被走査面に向かう光束のみ通過し、被走査面に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーが、偏向手段に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーよりも大きい。
【００２９】
上記請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、異なる被走査面に対応した少なくとも２つの光源から射出した光束は、光源から線像結像光学系に至る光路において、偏向回転面内において空間的に分離していることが好ましい（請求項１０）。
【００３０】
請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、異なる被走査面に対応した少なくとも２つの光源を一体化することができる（請求項１１）。
【００３１】
請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装置において、偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段が「異なる被走査面に対応する複数の光束を受光する」ように構成することができる（請求項１２）。
【００３２】
この発明の画像形成装置は「複数の光源から射出し、カップリング光学系によりカップリングされた各光束を、線像結像光学系により主走査方向に長い線像として結像させ、これら線像の結像位置に偏向反射面を有する偏向手段により偏向させ、偏向光束を走査光学系により複数の感光媒体に導光して光走査を行い、複数色の画像を形成する画像形成装置において、複数の感光媒体を光走査する光走査装置として請求項１〜１２の任意の１に記載のものを用いた」ことを特徴とする（請求項１３）。
【００３３】
付言すると、この発明の光走査装置における特徴の一端は、上記の如く、偏向手段が「各偏向反射面に共通の回転軸を有し、複数の光源からの全光束に共通化」され、偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段を有し、偏向手段に向かう複数の光束が偏向回転面内において開き角：θを有することにあるが、このように開き角：θを有することにより、光源として一般的な半導体レーザへの「戻りゴースト光」を低減でき、半導体レーザの出力を安定化させることができ、光源の一体化が可能になり、部品点数の低減、相対的なドット位置ずれの低減が可能になる。
【００３４】
また、複数の光束を１つの受光手段で受光することができ、部品点数の低減、相対的な主走査ドット位置ずれを低減できる。
【００３５】
また、異なる被走査面に対応する光束間での「相対的な像面湾曲」を補正でき、小径かつ安定したスポット径を確保できる。
【００３６】
また、偏向手段が全光束に共用されるので、偏向手段が１個ですみ、低消費電力、省エネルギー、低騒音を実現できる。
【００３７】
請求項７記載の光走査装置では、偏向手段に最も近い走査レンズの、主走査方向のパワー：Ｐｍ、副走査方向のパワー：Ｐｓが、条件：
（１）      Ｐｍ＞０≧Ｐｓ
を満足するが、条件（１）を満足させることにより、偏向手段に最も近い走査レンズに「主走査方向に正パワー」を持たせ(Ｐｍ＞０)、被走査面上での「主走査方向の結像特性の補正及び等速性の補正の機能の大部分」をこの走査レンズに負わせることにより、該走査レンズが小型になる。また、０≧Ｐｓとすることにより、偏向光束相互の光路の分離が容易になると共に、偏向手段を小型化でき、低消費電力、高耐久、低騒音を実現できる。また、偏向手段に最も近い光走査レンズを小型化できる。
【００３８】
０≧Ｐｓとすると、走査光学系の副走査方向の横倍率の絶対値が小さくなるので、副走査方向の像面湾曲を低減でき、ビームスポット径の小径化、安定化を実現できる。また、被走査面に最も近い走査レンズが同一の被走査面に向かう光束のみを通過させることにより、光学レイアウトが容易になる。
【００３９】
請求項８記載の光走査装置のように、偏向手段に最も近い走査レンズの副走査方向のパワーを０とすることにより、異なる被走査面において主走査のドット位置ずれを低減できる。
【００４０】
請求項９記載の光走査装置のように、偏向手段に最も近い走査レンズを異なる被走査面に対応する複数の光束が通過することにより、温度変化による主走査方向の相対的なドット位置ずれを低減できる。
【００４１】
請求項１１記載の光走査装置のように、異なる被走査面に対応した少なくとも２つの光源を一体化することにより、部品点数を低減できるとともに、複数の光源による被走査面上の相対的なスポット位置変動を小さくでき、色ずれ減少を低減できる。
【００４２】
請求項１２記載の光走査装置のように、偏向手段により偏向された光束を受光する受光手段が「異なる被走査面に対応する複数の光束を受光する」ように構成すると、受光手段間の相対的な配置変動が無く、相対的な書き込み開始位置がずれないので、色ずれ減少を低減できる。
【００４３】
請求項１４記載の光走査装置は、複数の光源と、１以上のカップリング光学系と、１以上の線像結像光学系と、偏向手段と、走査光学系とを有する。  
「複数の光源」における個々の光源は被走査面と１：１に対応する。光源の個々は、１本以上の光束を放射する。各光源が１本の光束を放射する場合は、各被走査面はシングルビーム方式で光走査され、各光源が２以上の光束を放射する場合には、各被走査面はマルチビーム方式で走査される。
【００４４】
各光源が２本以上の光束を放射する場合、各光源は複数の発光源を持つ半導体レーザアレイでもよいし、複数個の半導体レーザから放射される光束を光合成プリズム等で合成するようにした「光源」でもよい。
【００４５】
「１以上のカップリングレンズ」は、複数の光源から射出された光束をカップリングする。カップリングレンズは各光源から放射される光束と１：１に対応する場合もあるし、１個のカップリングレンズが２以上の光束をカップリングすることもある。
【００４６】
「１以上の線像結像光学系」は、カップリング光学系によりカップリングされた光束を、主走査方向に長い線像に結像させる。線像結像光学系も１本の光束を入射される場合もあるし、複数の光束を入射される場合もある。
【００４７】
「偏向手段」は、線像結像光学系により結像された線像の、結像位置の近傍に偏向反射面を有し、上記線像結像光学系からの複数の光束を偏向させる。偏向手段の各偏向反射面は「共通の回転軸」を有する。
【００４８】
「複数の走査光学系」は、偏向手段により偏向された複数の光束を、異なる被走査面上に導光して光スポットとして集光する。したがって、走査光学系の個々は被走査面の個々と１：１に対応する。
【００４９】
請求項１４記載の光走査装置において、互いに異なる被走査面へ向かうべく偏向手段の共通の偏向反射面（偏向反射面の共通の回転軸の方向から見た状態に於いて、同じ反射面となる偏向反射面）に入射する複数の光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、各走査光学系は２枚以上の走査レンズにより構成される。
【００５０】
各走査光学系において互いに対応する走査レンズは互いに同じレンズである。即ち、例えば、各走査光学系が３枚の走査レンズａ、ｂ、ｃにより構成されるとすると、全ての走査光学系において、走査レンズａは「材料・形状が同じレンズ」であり、走査レンズｂ、ｃも同様である。
【００５１】
「共通の偏向反射面」により偏向された複数の光束を、互いに異なる被走査面に導光する複数の走査光学系における少なくとも１枚の走査レンズＢが、他の走査光学系において対応する走査レンズＢに対し、光軸周りに互いに１８０度回転して配置され、走査レンズＢは、少なくとも１面の副走査曲率が「光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化する形状」を有する。
【００５２】
この請求項１４記載の光走査装置において「偏向手段への入射光束と走査レンズ光軸のなす角」が最小となる走査光学系に配設される走査レンズＢは、入射光束側最周辺の副走査方向のパワーが、逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも小さくなるようにパワーを設定されていることが好ましい（請求項１５）。この場合において、走査レンズＢ以外の少なくとも１つの走査レンズＡは、少なくとも１面の「副走査曲率（主走査方向に直交する仮想的な平断面内における曲率）が光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化する」ことが好ましい（請求項１６）。
【００５３】
請求項１６記載の光走査装置における走査レンズＡは「入射光束側最周辺の副走査方向のパワーを逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも大きくなるように設定されている」ことが好ましい（請求項１７）。
【００５４】
請求項１８記載の画像形成装置は、請求項１４〜１７の任意の１に記載の光走査装置を画像書き込みに用いたことを特徴とする多色対応の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００５５】
この発明によれば新規な光走査装置および画像形成装置を実現できる。この発明の光走査装置では、単一の偏向手段を用いて複数の被走査面を光走査する光走査装置における光源ユニットの部品点数を低減でき、コストを低減できる。したがって、かかる光走査装置を用いる画像形成装置は、部品点数が少なく、低コストでの実現が可能である。
【００５６】
また、単一の偏向手段によるサグの影響を低減し、副走査方向のスポット径を小径化し、安定化でき、光スポット間の相対的な位置ずれを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、実施の１形態を説明する。  
図１における各符号の示すところは、以下の通りである。
【００５８】
1A、1A'、1B、1B'：半導体レーザ（光源）
2A、2A'、2B、2B'：カップリングレンズ（カップリング光学系）
3A、3A'、3B、3B'：シリンドリカルレンズ（線像結像光学系）
4：ポリゴンミラー（偏向手段）
5A、5A'、5B、5B'：偏向手段に最も近い走査レンズ
6A、6A'、6B、6B'：被走査面に最も近い走査レンズ
7A、7A'、7B、7B'：光学系ハウジングの光束射出窓を塞ぐ防塵ガラス
8A、8A'、8B、8B'：感光体（被走査面）
9、12：ミラー
10、13：同期用レンズ
11、14：ホトデテクタ（受光手段）
14A、14A'、14B、14B'：ビーム整形用のアパ−チャ
図１に示す実施の形態において、「偏向手段」であるポリゴンミラー４から、被走査面８Ａ、８Ａ’、８Ｂ、８Ｂ’に至る部分は、図示の簡単のため、光路を同一平面に展開して描いてある。また、図の面は前述の「偏向回転面」である。
【００５９】
光源である各半導体レーザ１Ａ、１Ａ’、１Ｂ、１Ｂ’から出射した発散光束はカップリングレンズ２Ａ、２Ａ’、２Ｂ、２Ｂ’による構成されるカップリング光学系により平行光束（あるいは弱い収束光束もしくは弱い発散光束）に変換され、被走査面上に所望のスポット径を得るためのアパーチャ１４Ａ、１４Ａ’、１４Ｂ、１４Ｂ’を通過して所望の光束断面形状にビーム整形され、次いで、副走査方向にのみパワーを有する「線像光学系」としてのシリンドリカルレンズ３Ａ、３Ａ’、３Ｂ、３Ｂ’に入射する。
【００６０】
このとき、半導体レーザ１Ａと１Ａ’から射出した光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、かつ、副走査方向（図面に直交する方向）に一定間隔離れている。同様に、半導体レーザ１Ｂと１Ｂ’から射出した光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、かつ、副走査方向（図面に直交する方向）に一定間隔離れている。
【００６１】
シリンドリカルレンズ３Ａ、３Ａ’、３Ｂ、３Ｂ’は、入射する各光束を副走査方向に集光させ、偏向手段としてのポリゴンミラー４の偏向反射面近傍に、各々「主走査方向に長い線像」として結像させる。ポリゴンミラー４により反射された各光束は、ポリゴンミラー４の等速回転により等角速度的に偏向する偏向光束となる。
【００６２】
半導体レーザ１Ａからの光束は、偏向しつつ走査レンズ５Ａ、６Ａ、防塵ガラス７Ａを透過して被走査面８Ａ上に光スポットとして集光し、被走査面８Ａを光走査する。半導体レーザ１Ａ’からの光束は、偏向しつつ走査レンズ５Ａ’、６Ａ’、防塵ガラス７Ａ’を透過して被走査面８Ａ’上に光スポットとして集光し、被走査面８Ａ’を光走査する。
【００６３】
半導体レーザ１Ｂからの光束は、偏向しつつ走査レンズ５Ｂ、６Ｂ、防塵ガラス７Ｂを透過して被走査面８Ｂ上に光スポットとして集光し、被走査面８Ｂを光走査する。半導体レーザ１Ｂ’からの光束は、偏向しつつ走査レンズ５Ｂ’、６Ｂ’、防塵ガラス７Ｂ’を透過して被走査面８Ｂ’上に光スポットとして集光し、被走査面８Ｂ’を光走査する。
【００６４】
半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの光束は、対応する被走査面８Ａ、８Ａ’の光走査に先立ち、ホトデテクタ１１により検出され、光書き込み開始の同期調整を行われる。同様に、半導体レーザ１Ｂ、１Ｂ’からの光束は、対応する被走査面８Ｂ、８Ｂ’の光走査に先立ち、ホトデテクタ１４により検出され、光書き込み開始の同期調整を行われる。
【００６５】
図２は、図１に示す光学配置を主走査方向から見た図である。被走査面８Ａ〜８Ｂ’の実体は光導電性の感光媒体である感光体ドラムであり、これら感光体ドラム８Ａ〜８Ｂ’を光走査する光束の光路は、図の如く、ミラーＭａ、Ｍａ’１、Ｍａ’２、Ｍｂ１、Ｍｂ２，Ｍｂ’により折り曲げられている。
【００６６】
以下に、偏向回転面内において開き角：θを有することの効果を説明する。
【００６７】
図３（ａ）、（ｂ）は比較例である。図３（ａ）は、偏向回転面への射影状態を示している。偏向回転面に射影した状態で見ると、（ａ）に示すように、半導体レーザ１Ａ’から放射された光束は、カップリングレンズ２Ａ’でカップリングされ、光路偏向手段３１、３２により光路を折り曲げられ、半導体レーザ１Ａから射出してカップリングレンズ２Ａによりカップリングされた光束の光路と合致させられる。
【００６８】
図３（ｂ）は、上下方向を副走査方向として、半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの光束の光路を見た状態である。  
半導体レーザ１Ａ、１Ａ’は、画像信号に基づいて変調駆動されるが、半導体レーザは「戻りゴースト光」が入射すると出力が変動する。
【００６９】
図３（ａ）に示すように、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ３Ａ、３Ａ’で光束が反射すると、半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの光束が偏向回転面内で開き角を持たない場合、例えば、半導体レーザ１Ａからの光束がシリンドリカルレンズ３Ａで反射されて、戻りゴースト光（図３（ｂ）に、破線の矢印で示す）となって、半導体レーザ１Ａ’に入射して半導体レーザ１Ａ’の出力を変動させる原因となる。同様に、半導体レーザ１Ａ’からの光束がシリンドリカルレンズ３Ａ’で反射されて、戻りゴースト光となって、半導体レーザ１Ａに入射して半導体レーザ１Ａの出力を変動させる原因となる。このような半導体レーザの出力変動は、形成されるカラー画像に濃度むらを生じさせる。
【００７０】
しかし、図１の光り走査装置のように、半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの各光束が、偏向回転面内で開き角：θを有していれば、シリンドリカルレンズ等での反射による戻りゴースト光が、他方の半導体レーザに入射することがないので、半導体レーザの出力が安定する。
【００７１】
図４は、図１に示す実施の形態において、光源である半導体レーザ１Ａと半導体レーザ１Ａ’およびこれらからの放射光をカップリングするカップリングレンズ２Ａ、２Ａ’をユニットとして一体化した例を示している。
【００７２】
図４（ａ）は、このユニット化された光源の偏向回転面内での断面図であり、（ｂ）は、光軸方向からみた図である。半導体レーザ１Ａ、１Ａ’とカップリングレンズ２Ａ、２Ａ’はベース部材４０に装着されて一体化されている。
【００７３】
カップリングレンズ２Ａ、２Ａ’は、紫外線硬化樹脂による接着層により、ベース部材４０に接着固定される。
【００７４】
半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの光束が偏向回転面内で開き角を有することにより、図４（ｂ）に示すように、異なる被走査面に対応する複数光源による光束の「副走査方向の間隔：Ｌ１」を小さくでき、光源同士をユニットとして一体化できる。
【００７５】
半導体レーザ１Ａ、１Ａ’をユニット化する方法としては、図４（ｃ）に示すように、半導体レーザ、カップリングレンズを、副走査方向に並べてベース部材４０’でユニット化する方法も考えられるが、副走査方向の光束間隔：Ｌ１’が大きくなるので、ポリゴンミラーの高さが大きくなる。
【００７６】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、異なる被走査面に対応した少なくとも２つの複数光源１Ａ、１Ａ’をベース部材４０に装着一体化すれば、部品点数を低減でき、複数の光源１Ａ、１Ａ’による被走査面上の相対的な光スポットの位置変動を小さくでき、色ずれを低減できる。
【００７７】
図１に示す実施の形態においては、半導体レーザ１Ａ、１Ａ’から放射される光束は、被走査面８Ａ、８Ａ’の光走査に先だって、受光手段であるホトデテクタ１１により受光されて検出される。同様に、半導体レーザ１Ｂ、１Ｂ’から放射される光束は、被走査面８Ｂ、８Ｂ’の光走査に先だって、受光手段であるホトデテクタ１４により受光されて検出される。
【００７８】
半導体レーザ１Ａ、１Ａ’からの光束は互いに開き角を持つから、これら光束の光スポットがホトデテクタ１１の位置を通過するとき、図５に示すように、光スポットＳＡ、ＳＡ’は主走査方向に分離することになり、単一のホトデテクタ１１により光スポットＳＡ、ＳＡ’を別個に検出することができる。同様に、半導体レーザ１Ｂ、１Ｂ’からの光束も、単一のホトデテクタ１４により別個に検出される。
【００７９】
このように異なる被走査面を光走査する複数光束を共通の受光手段で検知すると、被走査面８Ａ、８Ａ’に相対的な「書き込み開始位置」がずれず、被走査面８Ｂ、８Ｂ’で相対的な「書き込み開始位置」がずれないので、形成されるカラー画像における色ずれを低減できる。
【００８０】
開き角：θを設けることには上記の如きメリットがあるが、開き角があると、ポリゴンミラー４におけるサグ（反射点のばらつき）の影響で、異なる被走査面に対応する光束間に「相対的な副走査像面湾曲」が発生し、副走査方向のスポット径の太りが発生する。
【００８１】
図１、図２に示す実施の形態では、この問題に対処するため、走査光学系を２枚の走査レンズ５Ａ、６Ａ等により構成し「被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ、６Ａ’、６Ｂ、６Ｂ’の光学的特性を互いに異ならせる」ことにより、異なる被走査面に対応する光束間での相対的な副走査像面湾曲を低減し、小径かつ安定したスポット径を得るようにしている。
【００８２】
なお、上に説明した実施の形態において、図２に示すように、走査レンズ５Ａと５Ａ’、５Ｂと５Ｂ’とを一体化しているが、これらは互いに別体でも良い。
【００８３】
ポリゴンミラー４で発生する「複数光束間でのサグ量の差」をΔとすると、相対的な副走査像面湾曲の差は、偏向反射面と被走査面との間の光学系の副走査方向の横倍率：βと上記Δを用いて、
β２×Δ
で表すことができる。
【００８４】
従って、横倍率：βが小さくなるほど、異なる被走査面間での相対的な副走査像面湾曲を低減できる。横倍率：βを小さくするには、被走査面に最も近い光走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’の副走査方向のパワーを、偏向手段に最も近い走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’の副走査方向のパワーよりも大きくするのが良い（請求項２）。
【００８５】
また、走査光学系を縮小光学系（１＜｜β｜）とすることにより、サグ量の差：Δの値に比して「相対的な副走査像面湾曲を低減」でき、小径かつ安定したスポット径を得ることができる（請求項３）。
【００８６】
また、異なる被走査面に光束を導く、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ、６Ａ’の形状、走査レンズ６Ｂ、６Ｂ’の形状を「互いに異ならせる」ことにより、異なる被走査面に相対的な副走査像面湾曲を低減でき、小径かつ安定したスポット径を得ることができる（請求項４）。
【００８７】
また、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’の個々において、少なくとも１面の副走査方向の曲率半径を「光軸から両周辺に向かうに従い、非対称に変化させる」ことにより、異なる被走査面に相対的な副走査像面湾曲が発生しても、各被走査面とも絶対的な副走査像面湾曲を所望の量に抑えることができ、小径かつ安定したスポット径を得ることができる（請求項５）。
【００８８】
図９は光走査装置の実施の別形態を示している。  
図９を参照して、請求項７、８記載の発明を説明する。  
図９の（ａ）は、偏向回転面経の射影状態を示し、（ｂ）は、主走査方向から見た状態を、光路を直線的に展開した状態で示している。
【００８９】
図９における各符号の示すところは、以下の通りである。
【００９０】
1A、1B、1C、1D：半導体レーザ（光源）
2A、2B、2C、2D：カップリングレンズ（カップリング光学系）
3A、3B、3C、3D：シリンドリカルレンズ（線像結像光学系）
4：ポリゴンミラー（偏向手段）
5：偏向手段に最も近い走査レンズ
6A、6B、6C、6D：被走査面に最も近い走査レンズ
8A、8B、8C、8D：感光体（被走査面）
11：ホトデテクタ（受光手段）
14A、14B、14C、14D：アパーチャ
４つの半導体レーザ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄから出射した光束はカップリングレンズ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、アパーチャ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ、シリンドリカルレンズ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを通過し、ポリゴンミラー４に向かう（符号ＤＭで示す「ダミーミラー」は省略しても良い）。１つの回転軸を有するポリゴンミラー４により偏向された４光束は、走査光学系により対応する被走査面８Ａ〜８Ｄに導光される。
【００９１】
各被走査面に対応する走査光学系は、２枚の走査レンズにより構成されるが、これら２枚の走査レンズのうち、偏向手段に最も近い走査レンズ５は、被走査面８Ａ〜８Ｄを光走査する全光束に共通化され、被走査面に最も近い走査レンズは互いに別個の走査レンズ６Ａ〜６Ｄとなっている。
【００９２】
したがって、図９（ｂ）に簡略化して示すように、ポリゴンミラー４により偏向された４光束は、走査レンズ５の共通のレンズ面を通過し、それぞれ別個の走査レンズ６Ａ〜６Ｄを通過して、対応する被走査面８Ａ〜８Ｄ上に光スポットとして集光し、光走査する。
【００９３】
走査レンズ５は「等速性補正機能」を有し、走査レンズ５を異なる被走査面に向かう複数光束に共通化することにより、走査レンズ５の加工ばらつきや温度分布に起因する「異なる被走査面上における主走査方向の相対的ドット位置ずれ」を低減でき、部品点数を低減できる。
【００９４】
半導体レーザ１Ａ〜１Ｄからポリゴンミラー４に入射する４本の光束は、図示の如く、偏向回転面内で開き角：θを有する。開き角：θによる効果は前述したとおりである。
【００９５】
偏向手段４に最も近い走査レンズ５は、異なる被走査面８Ａ〜８Ｄに向かう４本の光束が通過し、主走査方向のパワー：Ｐｍ、副走査方向のパワー：Ｐｓが、
Ｐｍ＞０≧Ｐｓ
を満足する。
【００９６】
０≧Ｐｓとすることによる効果を、図１０、図１１を参照して説明する。
【００９７】
図９のような光学系における大きな課題は「光束分離」であり、偏向された複数光束を、走査レンズ５の像側で相互に分離するのを容易にするには「副走査方向の光束幅を小さくすること」及び「異なる光束間の副走査方向の間隔を大きくすること」が必要である。
【００９８】
図１０は「副走査方向の光束幅を小さくすること」の説明図、図１１は「異なる光束間の副走査方向の間隔を大きくすること」の説明図である。  
図１０において、鎖線は「０＝Ｐｓ」の場合、破線は「０＞ｐｓ」の場合、実線は「Ｐｓ＞０」の場合を示す。
【００９９】
被走査面上での「副走査方向のスポット径」は、被走査面に向かう光束の副走査方向の開き角：φにより決定され、開き角：φが大きい程、スポット径の小径化が可能となる。
【０１００】
換言すると、同じ波長であれば、同一のスポット径を得るための開き角：φは一定である。
【０１０１】
図９の如き光学系では従来、走査レンズ５は「副走査方向に正のパワー」を有していたが、このようにすると、図１０に実線で示すように、走査レンズ６Ａの前で副走査方向の光束幅が大きくなり、光束分離が困難になる。
【０１０２】
Ｐｓ＝０の場合は、光束は走査レンズ５で副走査方向に屈折されないため（鎖線）、走査レンズ５の入射側での副走査方向の光束幅が小さくなり、光束分離が容易になる。０＞Ｐｓの場合は走査レンズ６の入射側で光束径がさらに小さくなる（破線）。
【０１０３】
図１１は、走査レンズ５の「副走査方向のパワー」の違いによる２光束（ＦＬ１、ＦＬ２）の間隔の相違を示した図である。図の如く、Ｐｓ＞０のときは鎖線で示すように、走査レンズ５以降の光束ＦＬ１、ＦＬ２間が狭くなるが、０≧Ｐｓのとき（実線、破線）は光束ＦＬ１、ＦＬ２の間隔が広くなりビーム分離が容易になる。
【０１０４】
上記のように、偏向手段４に最も近い走査レンズ５に「主走査方向に正のパワー」を持たせ(Ｐｍ＞０)、各被走査面８Ａ〜８Ｄ上での「主走査方向の結像特性の補正及び等速性の補正の機能」の大部分を走査レンズ５に負わせることにより、走査光学系を小型にできる。
【０１０５】
０≧Ｐｓとすることにより光束分離が容易になり、偏向手段を小型化でき、低消費電力、高耐久性、低騒音を実現できる。また、偏向手段に最も近い走査レンズ５を小型化できる。
【０１０６】
０≧Ｐｓとすることにより、走査光学系の「副走査方向の横倍率」の絶対値が小さくなり、副走査像面湾曲を低減でき、スポット径の小径化、安定化を実現できる。
【０１０７】
また、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ〜６Ｄは同一の被走査面に向かう光束のみ通過させることにより光学レイアウトが容易になる。
【０１０８】
さらに、偏向手段４に最も近い走査レンズ５の副走査方向のパワーを０とすることにより、異なる被走査面において主走査のドット位置ずれを低減できる。
【０１０９】
偏向手段に最も近い走査レンズ５を、異なる被走査面８Ａ〜８Ｄを光走査する複数光束が通過することにより、温度変化による主走査方向の相対的なドット位置ずれを低減できる。なお、偏向手段に最も近い走査レンズ５は、単一のレンズである必要はなく、一体化されていれば良い。一体化の方法としては一体成形でも張り合わせでも良い。
【０１１０】
図９（ｃ）は、偏向手段４から被走査面（感光体ドラム８Ａ〜８Ｄ）に至る光路を、主走査方向から見た状態を示す図である。符号ｍ１〜ｍ８は、光路折り曲げ用のミラーを示す。
【０１１１】
図１、図９に示した実施の形態では、複数の光源から射出した光束が「光源から線像光学系に至るまで、空間的に分離している」ので、光路偏向手段が不用で部品点数を低減でき、温度変化があっても、異なる被走査面間の相対的なドット位置ずれが小さい光走査装置を提供できる（請求項１０）。
【０１１２】
図１２は、画像形成装置の実施の形態を示す図である。  
この画像形成装置は「光走査装置を搭載したフルカラー対応のタンデム型画像形成装置」である。
【０１１３】
装置下部に給紙カセット１００が配設され、その上部に、給紙カセット１００から給紙される転写紙（シート状記録媒体）Ｓを搬送する搬送ベルト１２０が設けられている。搬送ベルト１２０上には被走査面の実体をなす光導電性でドラム状に形成された感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（図２における感光体ドラム８Ａ、８Ａ’、８Ｂ、８Ｂ’、図９（ｃ）における感光体ドラム８Ａ〜８Ｄに対応する）が転写紙搬送の上流側から順に等間隔で配設されている。
【０１１４】
感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋは同一径に形成され、各々の周囲には、電子写真プロセスを実行する「プロセス手段」が配置されている。このプロセス手段の配列と作用は感光体ドラム８Ｙ〜８Ｋに対して同様であるので、感光体ドラム８Ｙの場合を例として説明すると、帯電チャージャ１４Ｙ、現像装置１６Ｙ、転写チャージャ１７Ｙ、クリーニング装置１８Ｙ等が感光体ドラム８Ｙを上記順序に時計回りに囲繞するように配設されている。他の感光体ドラム８Ｍ、８Ｃ、８Ｋについても同様である。
【０１１５】
感光体ドラム８Ｙ〜８Ｋの配列の上部に配置された光走査装置２０は、図１、図２に即して説明した型のもの、もしくは図９に即して説明した型のものであり、各感光体ドラム８Ｙ〜８Ｋを帯電チャージャと現像装置との間で光走査する。
【０１１６】
搬送ベルト１２０の周囲には、感光体ドラム８Ｙよりも上流側にレジストローラ１９、ベルト帯電チャージャ２１が設けられ、感光体ドラム８Ｋよりも下流側にベルト分離チャージャ２２が設けられ、ベルト下面側に、除電チャージャ２３、クリーニング装置２４等が設けられている。
【０１１７】
ベルト分離チャージャ２２よりも搬送方向下流側には定着装置２５が設けられ、排紙ローラ２６を介して排紙トレイ２７に向かう搬送路が形成されている。
【０１１８】
フルカラーモード（複数色モード）では、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋが帯電チャージャで均一帯電され、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の画像成分の画像信号に基づき光走査装置２０による光走査により上記各画像成分に対する静電潜像が形成される。
【０１１９】
これら静電潜像は各々、現像装置１６Ｙ等により現像されてイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー画像として可視化される。
【０１２０】
カラー画像を担持すべき転写紙Ｓは給紙カセット１００から給紙され、レジストローラ１９によりタイミングを計って搬送ベルト１２上に乗せ掛けられる。このとき搬送ベルト１２０はベルト帯電チャージャ２１により帯電され、転写紙Ｓを静電吸着する。転写紙Ｓは搬送ベルト１２０により搬送されつつ、転写チャージャ１７Ｙにより感光体ドラム８Ｙ上からイエロートナー画像を転写される。
【０１２１】
以下、転写チャージャ１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋにより、感光体ドラム８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ上から、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、黒トナー画像を順次、転写される。このようにして４色のトナー画像が重ね合わせられて転写紙Ｓ上にカラー画像が形成される。トナー画像転写後の各感光体ドラムは、クリーニング装置１８Ｙ等により、それぞれクリーニングされ、残留トナーや紙粉等を除去される。
【０１２２】
カラー画像を担持した転写紙Ｓは、ベルト分離チャージャ２２により搬送ベルト１２０から分離して定着装置２５を通過する際、カラー画像を定着され、排出ローラ２６により排紙トレイ２７上に排出される。転写紙Ｓが分離したのちの搬送ベルト１２０は除電チャージャ２３により除電され、クリーニング装置２４によりクリーニングされる。
【０１２３】
黒色モード（単色モード）では、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃに対する作像プロセスは行われず、感光体ドラム８Ｋに対してのみ上記の像形成プロセスが実行される。
【０１２４】
図１３は、請求項１４〜１７に記載の光走査装置の実施の１形態を示す。  
図１３における各符号の示すところは、以下の通りである。
【０１２５】
1A、1A'：半導体レーザ（光源）
2A、2A'：カップリングレンズ（カップリング光学系）
3A、3A'：シリンドリカルレンズ（線像結像光学系）
4：ポリゴンミラー（偏向手段）
5A、5A'：偏向手段に最も近い走査レンズ
6A、6A'：被走査面に最も近い走査レンズ
7A、7A'：光学系ハウジングの光束射出窓を塞ぐ防塵ガラス
8A、8A'：感光体（被走査面）
１5：防音ガラス
14A、14A'：ビーム整形用のアパ−チャ
即ち、この実施の形態において、光走査装置は、複数の光源１Ａ、１Ａ’と、これら複数の光源から射出された光束をカップリングする１以上のカップリング光学系２Ａ、２Ａ’と、カップリング光学系によりカップリングされた光束を、主走査方向に長い線像に結像させる１以上の線像結像光学系３Ａ、３Ａ’と、線像の結像位置の近傍に偏向反射面を有し、線像結像光学系からの複数の光束を偏向させる偏向手段４と、この偏向手段により偏向された複数の光束を、異なる被走査面上に導光して光スポットとして集光する複数の走査光学系５Ａ、５Ａ’、６Ａ、６Ａ’とを有し、偏向手段４の偏向反射面は回転軸を共通とし、互いに異なる被走査面へ向かうべく、偏向手段の共通の偏向反射面（単一の偏向反射面でも良いし、複数の偏向反射面が回転軸方向に同一面内で配列していてもよい）に入射する複数の光束は偏向回転面（図の面内）内において開き角：θを有し、各走査光学系は２枚以上の走査レンズにより構成され、かつ、各走査光学系において互いに対応する走査レンズ５Ａと５Ａ’、６Ａと６Ａ’は互いに同じレンズであり、共通の偏向反射面により偏向された複数の光束を、互いに異なる被走査面に導光する複数の走査光学系における少なくとも１枚の走査レンズＢ（走査レンズ６Ａ’）が、他の走査光学系において対応する走査レンズＢ（走査レンズ６Ａ）に対し、光軸周りに互いに１８０度回転して配置され、走査レンズＢ（走査レンズ６Ａ’）は、少なくとも１面の副走査曲率が、光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化する形状を有する（請求項１４）。
【０１２６】
また、偏向手段４への入射光束と走査レンズ光軸とのなす角（平均入射角：θＡ）が最小となる走査光学系に配置される走査レンズＢ（走査レンズ６Ａ）は、入射光束側最周辺の副走査方向のパワーが逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも小さくなるようにパワーを設定されており（請求項１５）、走査レンズＢ以外の少なくとも１つの走査レンズＡ（走査レンズ５Ａ、５Ａ’は、少なくとも１面の副走査曲率が光軸から主走査方向の両周辺に向かうに従い非対称的に変化する（請求項１６）。
【０１２７】
また、走査レンズＡ（５Ａ、５Ａ’）は、入射光束側最周辺の副走査方向のパワーが逆側最周辺の副走査方向のパワーよりも大きくなるようにパワーを設定されている（請求項１７）。
【０１２８】
図１３は、図１に示す光学配置における「偏向手段から右側の部分」を示すものと考えても良いし（その場合には、図の光学系が「偏向手段４を中心として左右対称」に配置される。）、さらには、図１３の光学系が２セット、図面に直交する方向へ重なり合うように配置されていると考えても良い。図１３においても、「偏向手段」であるポリゴンミラー４から、被走査面７Ａ、７Ａ’に至る部分は、図示の簡単のため、光路を同一平面に展開して描いてある。
【０１２９】
光源である各半導体レーザ１Ａ、１Ａ’から出射した発散光束はカップリングレンズ２Ａ、２Ａ’による構成されるカップリング光学系により平行光束（あるいは弱い収束光束もしくは弱い発散光束）に変換され、被走査面上に所望のスポット径を得るためのアパーチャ１４Ａ、１４Ａ’を通過して所望の光束断面形状にビーム整形され、次いで、副走査方向にのみパワーを有する「線像光学系」としてのシリンドリカルレンズ３Ａ、３Ａ’、に入射する。
【０１３０】
このとき、半導体レーザ１Ａと１Ａ’から射出した光束は偏向回転面内において開き角：θを有し、かつ、副走査方向（図面に直交する方向）に一定間隔離れている。  
シリンドリカルレンズ３Ａ、３Ａ’は、入射する各光束を副走査方向に集光させ、防音ガラス１５を介して偏向手段としてのポリゴンミラー４の偏向反射面近傍に、各々「主走査方向に長い線像」として結像させる。ポリゴンミラー４により反射された各光束は、ポリゴンミラー４の等速回転により等角速度的に偏向する偏向光束となって防音ガラス１５を透過する。
【０１３１】
半導体レーザ１Ａからの光束は偏向しつつ走査レンズ５Ａ、６Ａ、防塵ガラス７Ａを透過して被走査面８Ａ上に光スポットとして集光し、被走査面８Ａの位置：ＨＡ〜ＨＡ１間を光走査する。半導体レーザ１Ａ’からの光束は偏向しつつ走査レンズ５Ａ’、６Ａ’、防塵ガラス７Ａ’を透過して被走査面８Ａ’上に光スポットとして集光し、被走査面８Ａ’の位置ＨＡ’〜ＨＡ１’間を光走査する。位置：Ｈ０と位置：ＨＡ１、位置：Ｈと位置ＨＡ’間は１６４ｍｍ、位置：Ｈ０と位置：ＨＡ１’、位置：Ｈと位置ＨＡ間は１５０ｍｍである。勿論、各偏向光束が受光手段（図示されず）により受光されて光走査開始の同期を取られることは、図１の実施の形態と同様である。
【０１３２】
以下に、走査光学系の具体的な実施例を挙げる。
【０１３３】
以下の実施例における「レンズ面形状」において、主走査面（レンズ光軸を含み、主走査方向に平行な仮想的な平断面）内における非円弧形状は、光軸における主走査面内の近軸曲率半径：Ｒｍ、主走査方向における光軸からの距離：Ｙ、円錐常数：Ｋ、高次の係数：Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，・・とするとき光軸方向のデプス：Ｘを用い、多項式：
Ｘ=(Ｙ2/Ｒｍ)/[1+√｛1-(1+Ｋ)(Ｙ/Ｒｍ)2｝]
+Ａ1・Ｙ+Ａ2・Ｙ2+Ａ3・Ｙ3+Ａ4・Ｙ4+Ａ5・Ｙ5+Ａ6・Ｙ6+・・(式１)
で表す。奇数次の係数：Ａ1,Ａ3,Ａ5・・の１以上が「０でない」場合、（式１）で与えられる非円弧形状は主走査方向に非対称となる。
【０１３４】
副走査方向の曲率（主走査方向に直交する仮想的平断面内におけるレンズ面の曲率）が主走査方向の座標：Ｙとともに変化する場合、以下の多項式：
Ｃｓ(Y)=｛1/Ｒｓ(0)｝+Ｂ1・Ｙ+Ｂ2・Ｙ2+Ｂ3・Ｙ3+Ｂ4・Ｙ4+Ｂ5・Ｙ5+・・(式２)
で表す。奇数次の係数：Ｂ1、Ｂ3、Ｂ5、の１以上が「０でない」とき、（式２）で与えられる「副走査の曲率」は、主走査方向に非対称に変化する。
なお、共軸非球面は、上記式（１）の表記において、曲率半径：Ｒｍの代わりに「Ｒ」を代入したものを用いる。
【実施例１】
【０１３５】
実施例１は、図１に示す実施の形態の具体的実施例である。  
「光源」  半導体レーザ  波長：６５５ｎｍ
「カップリングレンズ」  焦点距離：１５ｍｍ
「シリンドリカルレンズ」  焦点距離：７０．２ｍｍ
「ポリゴンミラー」  偏向反射面数：６  内接円半径：１８ｍｍ
走査レンズ５Ａ、５Ａ’、５Ｂ、５Ｂ’（これらは同一材料・同一形状である）の第１面（ポリゴンミラー４側の面）の形状
Rm＝-1030.23    Rs= -107.57
Ｋ＝-4.041619E+02，  
A4= 6.005017E-08，A6=-7.538155E-13，A8=-4.036824E-16，
A10= 4.592164E-20，A12=-2.396524E-24，
B1= 1.83062E-06，B2= 3.22511E-06，B3= 3.16208E-09，
B4=-4.21739E-10，B5=-1.44343E-12，B6= 4.29602E-14，
B7= 2.70172E-16，B8=-6.80780E-18，B9=-2.39731E-20，
B10=-3.80289E-21，B11= 8.81473E-25，B12= 4.40587E-25                      。
【０１３６】
主走査面内の非円弧形状の係数には、奇数次の係数が含まれないので、この非円弧形状は光軸に関し主走査方向に対称的である。副走査方向の曲率は、奇数次の係数を含むので、主走査方向において「光軸に関して非対称」である。  
上の表記において、例えば「8.81473E-25」は「8.81473×10-25」を意味する。以下の表記においても同様である。
【０１３７】
走査レンズ５Ａ、５Ａ’、５Ｂ、５Ｂ’の第２面の形状
Rm＝-109.082    Rs= -136.5 
Ｋ= -5.427642E-01，  
A4= 9.539024E-08，A6= 4.882194E-13，A8=-1.198993E-16， 
A10= 5.029989E-20，A12=-5.654269E-24，
B2=-2.652575E-07，B4= 3.16538E-11，B6= 8.25027E-14， 
B8=-1.05546E-17，B10=-2.24388E-21，B12= 3.89635E-27  
この面においては、主走査方向の非円弧形状、副走査方向の曲率とも、主走査方向において「光軸に対称」である。
【０１３８】
走査レンズ６Ａ、６Ａ’、６Ｂ、６Ｂ’（これらは互いに同一材料・同一形状である）の第１面の形状
Rm＝ 1493.654587    Rs=-70.715 
Ｋ= 5.479389E+01， 
A4=-7.606757E-09，A6=-6.311203E-13，A8= 6.133813E-17，
A10=-1.482144E-21，A12= 2.429275E-26，A14=-1.688771E-30，
B2=-9.65043E-08，B4= 2.85907E-11，B6=-1.94228E-15，
B8= 2.66096E-20，B10= 1.95275E-24，B12=-1.47642E-29  
この面においても、主走査方向の非円弧形状、副走査方向の曲率とも、主走査方向において光軸に対称である。
【０１３９】
走査レンズ６Ａ、６Ａ’、６Ｂ、６Ｂ’の第２面の形状
Rm＝1748.583900    Rs= -27.946 
Ｋ=-5.488740E+02， 
A4=-4.978348E-08，A6= 2.325104E-12，A8=-7.619465E-17，
A10= 3.322730E-21，A12=-3.571328E-26，A14=-2.198782E-30，
B1= 7.27930E-07，B2= 4.77761E-07，B3=-6.60302E-11，
B4=-4.19563E-11，B5= 9.09990E-15，B6= 2.25043E-15，
B7=-9.69556E-19，B8=-1.52942E-20，B9= 4.19665E-23，
B10=-1.27596E-24，B11=-2.48212E-28，B12= 4.34622E-29，
B14=-5.06773E-34  
この面では、主走査方向の非円弧形状は光軸に関し主走査方向に対称的であり、副走査方向の曲率は、主走査方向において光軸に関して非対称である。
【０１４０】
なお、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’、６Ａ〜６Ｂ’の材質の屈折率は：１．５２７３、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’、６Ａ〜６Ｂ’の光軸上の肉厚は、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’につき３０ｍｍ、走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’につき８．５ｍｍである。
【０１４１】
ポリゴンミラーから走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’に至る距離は７１．２ｍｍ、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’から走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’に至る距離は６６．５ｍｍ、走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’から被走査面８Ａ〜８Ｂ’に至る距離は１５７．８ｍｍである。
【０１４２】
図１の光走査装置において、上記実施例１の光学系を用いるに当たり、シリンドリカルレンズ３Ａ〜３Ｂ’からポリゴンミラー４への平均入射角（ポリゴンミラー４の回転角が「有効光走査幅の両最周辺に対応する回転角の中間」となる状態で偏向反射面に対する入射角）は、Ａ光学系（図１において、符号にＡが含まれる光学系）、Ｂ光学系（図１において、符号にＢが含まれる光学系）、Ａ’光学系（図１において、符号にＡ’が含まれる光学系）、Ｂ’光学系（図１において、符号にＢ’が含まれる光学系）に対して、
Ａ光学系（Ｂ光学系）：５７．１度
Ａ’光学系（Ｂ’光学系）：７４度
であり、ポリゴンミラー４への入射光束の位置はＡ光学系とＡ’光学系、Ｂ光学系とＢ’光学系とで適切な距離離し、これによりＡ〜Ｂ’光学系の有効光走査幅をほぼ均等とし、広い範囲への画像形成を可能としている。
【０１４３】
また、Ａ’光学系、Ｂ’光学系においては、走査レンズ６Ａ、６Ｂと同一のレンズを、Ａ、Ｂ光学系における配置に対し「光軸のまわりに１８０度回転」させて配置している。従って、Ａ光学系とＡ’光学系、Ｂ光学系とＢ’光学系とでは、被走査面に最も近い走査レンズは互いに同一形状ではあるが「配設形状」は互いに異なっている（第２面における副走査方向の曲率変化が光軸に関して非対称であるので、光軸の回りに１８０度回転させた配設形状は互いに異なる。）（請求項６）。
【０１４４】
図６に、実施例１に関するＡ光学系とＡ’光学系の像面湾曲を示す。破線が主走査像面湾曲、実線が副走査像面湾曲を示す（以下の実施例についても同様である。）。
【０１４５】
上記の如く、実施例１では、ポリゴンミラー４に最も近い走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’の第１面に「副走査方向の曲率が、主走査方向において光軸に非対称に変化する面」を用いており（請求項５）、Ａ’（Ｂ’）光学系はＡ（Ｂ）光学系に対し、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ’、６Ｂ’を光軸のまわりに１８０度回転させて配置され（請求項６）、これにより、Ａ（Ｂ）光学系、Ａ’（Ｂ’）光学系とも像面湾曲が良好に補正されている。
【０１４６】
また、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’の副走査方向のパワーは、ポリゴンミラー４に最も近い走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’の副走査方向のパワーより大きく、これにより副走査方向の横倍率の絶対値を低減している（請求項２）。
【０１４７】
また、走査光学系の副走査方向の横倍率：βは−０．８９であり、縮小光学系となっている（請求項３）。
【実施例２】
【０１４８】
実施例２も、実施例１と同様、図１の光走査装置の光学系の具体例である。
【０１４９】
Ａ（Ｂ）光学系は、実施例１と同じであり、Ａ’（Ｂ’）光学系において、ポリゴンミラー４への平均入射角を６５．５度とし、Ａ’（Ｂ’）光学系の、走査レンズ６Ａ’、６Ｂ’の「副走査方向の曲率半径」が、実施例１と異なっている。従って、被走査面に最も近い走査レンズ６Ａと６Ａ’、６Ｂと６Ｂ’とは、形状が互いに異なっている。
【０１５０】
走査レンズ６Ａ’、６Ｂ’の第１面の形状
Rm＝1493.654587    Rs= -70.715 
Ｋ= 5.479389E+01， 
A4=-7.606757E-09，A6=-6.311203E-13，A8= 6.133813E-17， 
A10=-1.482144E-21，A12= 2.429275E-26，A14=-1.688771E-30，
B2=-9.65043E-08，B4= 2.85907E-11，B6=-1.94228E-15，
B8= 2.66096E-20，B10= 1.95275E-24，B12=-1.47642E-29  
この面は、主走査方向の非円弧形状、副走査方向の曲率とも、主走査方向において光軸に対し対称的である。
【０１５１】
走査レンズ６Ａ’，６Ｂ’の第２面の形状
Rm＝1748.583900    Rs= -27.946 
Ｋ=-5.488740E+02，
A4=-4.978348E-08，A6= 2.325104E-12，A8=-7.619465E-17， 
A10= 3.322730E-21，A12=-3.571328E-26，A14=-2.198782E-30， 
B2= 4.77368E-07，B4=-4.18273E-11，B6= 2.20541E-15， 
B8=-1.02432E-20，B10=-1.30710E-24，B12= 2.68096E-29  
この面も、走査方向の非円弧形状、副走査方向の曲率とも、主走査方向において光軸に対し対称的である。
【０１５２】
走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’、６Ａ〜６Ｂ’の材質の屈折率は：１．５２７３、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’、６Ａ〜６Ｂ’の光軸上の肉厚は、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’につき３０ｍｍ、走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’につき８．５ｍｍである。ポリゴンミラーから走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’に至る距離は７１．２ｍｍ、走査レンズ５Ａ〜５Ｂ’から走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’に至る距離は６６．５ｍｍ、走査レンズ６Ａ〜６Ｂ’から被走査面８Ａ〜８Ｂ’に至る距離は１５７．８ｍｍである。
【０１５３】
図７に、Ａ’（Ｂ’）光学系の像面湾曲を示す。図６に示すＡ（Ｂ）光学系の像面湾曲とも良好に補正されている。
【０１５４】
以下に挙げる実施例３と４とは、図９に示した実施の形態に関する実施例である。光源である半導体レーザ１Ａ〜１Ｄは、波長：７８０ｎｍのレーザ光を放射するものであり、これら光源から放射される光束をカップリングするカップリングレンズ２Ａ〜２Ｄは、焦点距離：ｆ＝１５ｍｍの正レンズであり、光源側からの光束をカップリングして「弱い収束性の光束に」に変換する。
【０１５５】
実施例３、４において、カップリングされた弱い収束性の光束は、ポリゴンミラー４の偏向反射面から被走査面側へ１２００ｍｍの位置で、自然集光（弱い収束性の光束の収束性のみによる集光）するように設定されている。勿論、設計条件によっては、カップリングされた光束が平行光束や弱い発散光束となるようにすることも可能である。
【０１５６】
カップリングレンズ２Ａ〜２Ｄを通過した各光束は、アパーチャ１４Ａ〜１４Ｄによりビーム整形された後、副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ３Ａ〜３Ｄにより、（内接円半径：１８ｍｍの）ポリゴンミラー４の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像を形成する。
【０１５７】
ポリゴンミラー４により偏向された各光束は、走査光学系を構成する走査レンズ５、走査レンズ６Ａ〜６Ｄにより被走査面（感光体ドラム）８Ａ〜８Ｄに導光され、光スポットを形成、被走査面の光走査を行う。偏向反射面による偏向の起点から、各被走査面における像高：０の結像位置に至る光路長は１７５ｍｍである。
【実施例３】
【０１５８】
シリンドリカルレンズ３Ａ〜３Ｄから被走査面８Ａ〜８Ｄまでのデータを以下に示す。実施例１、２におけると同様、Ｒｍ：主走査方向の曲率半径、Ｒｓ：副走査方向の曲率半径であり、Ｄは面間隔、Ｎは使用波長における材質の屈折率を示す。
面番号        Rm      Rs      D        N           備考
1          ∞      13.88    3      1.5244    シリンドリカルレンズ
2          ∞        ∞    25      1  
3          ∞        ∞    33.3    1         偏向反射面
4(*)      160.4      ∞    13.5    1.5244    走査レンズ５
5(*)     -141.3      ∞    84.2    1  
6(**)    -700      -70      3      1.5112    走査レンズ６Ａ〜６Ｄ
7(***)   -700      -15.6   41        1
8          −        −                      被走査面
(*)を付した面（第４面、第５面）は、主走査方向に非円弧形状を有し、全有効領域にわたり「副走査方向のパワーが無い面」であり、非円弧形状は前述の（式１）で表される。これら第４面、第５面の形状データは以下の通りである。
【０１５９】
第4面            第5面
K           -60               4.693
A4        -9.465E-07        -1.015E-06
A6         3.847E-10         2.438E-10
A8        -8.113E-14        -7.856E-14
A10        1.000E-17          2.797E-17
(**)を付した面（第６面）は、主走査方向においては円弧形状、副走査方向の曲率半径が全有効領域にわたり一定である。
【０１６０】
(***)を付した面（第７面）は、主走査方向においては円弧形状で、副走査断面の曲率半径は、ＲｓをＹ＝０における曲率半径として、
Rs(Y)=Rs+a2・Y2+a4・Y4+a6・Y6      (式３)
で表すことができ、係数：ａ２、ａ４、ａ６の値はそれぞれ、
a2=-6.3E-04,  a4=a6=0
である。この第７面は、主走査方向のレンズ高さ：Ｙに応じて、副走査断面の曲率半径：Ｒs(Ｙ)が、２次曲線的に変化しており、この形状により副走査方向の像面湾曲が良好に補正される
実施例３の光学系を図９の光走査装置に用いた場合における、Ａ光学系（図９においてＡを付せられている光学系）とＤ光学系（図９においてＤを付せられている光学系）に関する像面湾曲を図８に示す。Ａ光学系のポリゴンミラー４への平均入射角は６０度、Ｄ光学系のポリゴンミラーへの平均入射角は７６．９度であり、Ａ光学系〜Ｄ光学系へ、光学系がＤ光学系に向うに連れて、上記平均入射角は５．４３度づつ大きくなる。
【０１６１】
Ａ光学系とＤ光学系とでは上記入射角が１６、９度と大きく異なるにもかかわらず、像面湾曲は良好に補正されている。図示しないが、Ｂ光学系、Ｃ光学系でも同様に像面湾曲は良好に補正されている。
【０１６２】
また、走査光学系の副走査方向の横倍率：βは−０．３１６と縮小光学系であり、ポリゴンミラー４でのサグ量の影響が低減され、副走査像面湾曲が低減できている。
【実施例４】
【０１６３】
実施例３において、走査光学系を構成する走査レンズ５、走査レンズ６Ａ〜６Ｄのレンズデータのみを以下のように変更した。他の構成は全て実施例３と同じである。
面番号        Rm      Rs        D          N          備考  
1          ∞     13.88       3        1.5244    シリンドリカルレンズ
2          ∞      ∞        25        1
3          ∞      ∞        33.3      1         偏向反射面
4(*)     160.4   -100        13.5      1.5244    走査レンズ５
5(*)    -141.3   -135        84.2      1
6(**)   -700      -70         3        1.5112    走査レンズ６Ａ〜６Ｄ
7(***)  -700      -15.6      41        1
8        −        −                            被走査面
(*)を付した第４、第５面は、主走査方向に非円弧形状で、副走査方向には負のパワーを有する。
【０１６４】
（式１）で表現される主走査方向の非円弧形状の各係数は、以下の通りである。
【０１６５】
第4面            第5面    
K         -60              4.693
A4      -9.465E-07      -1.015E-06
A6       3.847E-10       2.438E-10 
A8      -8.113E-14      -7.856E-14
A10      1.000E-17       2.797E-17
副走査方向の形状は前述の（式３）で表現でき、係数：ａ２、ａ４、ａ６の値は以下の如くである。
【０１６６】
第４面          第５面    
a2      -6E-02             0
a4          0              0
a6          0              0
第４面のみ、副走査方向の曲率半径が主走査方向のレンズ高さ：Ｙにより変化しており、これにより、光走査する被走査面に応じて走査レンズ５を通過する光束の「副走査方向の通過位置」が異なっても光走査線曲がりを良好に補正でき、副走査方向の相対的な「光束の位置ずれ」を低減できる。
【０１６７】
(**)を付した第６面は、主走査方向には円弧形状で、副走査方向の曲率半径が全有効領域にわたり一定である。  
(***)を付した第７面は、主走査方向には円弧形状で、副走査断面の曲率半径は上記（式３）で表され、係数の値は、以下の通りである。  
a2=-6.3E-04,  a4=a6=0
第７面では、主走査方向のレンズ高さ：Ｙに応じて、副走査断面の曲率半径が２次曲線的に変化しており、この形状により、副走査方向の像面湾曲が良好に補正される。
【０１６８】
実施例４においては、走査光学系の副走査方向の横倍率：βは−０．３１１で、実施例３よりもさらに倍率の絶対値が低減しており、副走査像面湾曲が良好に補正され、小径かつ、安定したスポット径を実現できる。
【０１６９】
若干補足すると、上に説明した実施例では、各被走査面の光走査はシングルビーム方式であるが、マルチビーム方式とすることもできる。実施例では各走査レンズは樹脂で成形され、加工が容易であるが、ガラス製のレンズとしてもよい。
【０１７０】
全実施例において、異なる被走査面に対応する、走査レンズの主走査方向の形状を同じにしている。これにより、異なる被走査面における相対的な主走査方向の「ドット位置ずれ」を低減できる。
【０１７１】
以下に挙げる実施例５は、図１３に即して説明した光走査装置の光学系に関する具体例である。
【実施例５】
【０１７２】
「光源」  半導体レーザ  波長：６５５ｎｍ
「カップリングレンズ」  焦点距離：２７ｍｍ（コリメートレンズ）
「シリンドリカルレンズ」  焦点距離：７０．２ｍｍ
「ポリゴンミラー」  偏向反射面数：５  内接円半径：１８ｍｍ
「平均入射角」：θＡ＝５８度、θＡ’＝７３度
走査レンズ５Ａ、５Ａ’（これらは同一材料・同一形状である）の第１面（ポリゴンミラー４側の面）の形状
Rm＝-279.9、Rs= -61.
K =-2.900000+01
A4 = 1.755765E-07， A6 =-5.491789E-11， A8 = 1.087700E-14  
A10 =-3.183245E-19，A12 =-2.635276E-24
B1 =-2.066347E-06，B2 = 5.727737E-06，B3 = 3.152201E-08，
B4 = 2.280241E-09，B5 =-3.729852E-11，B6 =-3.283274E-12，
B7 = 1.765590E-14，B8 = 1.372995E-15，B9 =-2.889722E-18，
B10 -1.984531E-19  
走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の第２面の形状
R＝-83. 6   
K -0.549157 
A4 = 2.748446E-07 ，A6 =-4.502346E-12 ，A8 =-7.366455E-15 ，
A10 = 1.803003E-18 ，A12 = 2.727900E-23
走査レンズ６Ａ、６Ａ’（これらは同一材料・同一形状である。）
走査レンズ６Ａの第１面の形状（平均入射角：θＡ＝５８度）
Rm＝6950 、Rs= 110.9 ，
K  0.000000+00 
A4 = 1.549648E-08 ，A6 = 1.292741E-14 ，A8 =-8.811446E-18 ，
A10 =-9.182312E-22 ，
B1 =-9.593510E-07 ，B2 =-2.135322E-07 ，B3 =-8.079549E-12 ，
B4 = 2.390609E-12 ，B5 = 2.881396E-14 ，B6 = 3.693775E-15 ，
B7 =-3.258754E-18 ，B8 = 1.814487E-20 ，B9 = 8.722085E-23 ，
B10 =-1.340807E-23  
走査レンズ６Ａ’の第１面の形状（平均入射角：θＡ’＝７３度）
Rm＝6950 、Rs= 110.9 
K = 0.000000+00 
A4 = 1.549648E-08 ，A6 = 1.292741E-14 ，A8 =-8.811446E-18 ，
A10 =-9.182312E-22 ，
B1 = 9.593510E-07 ，B2 =-2.135322E-07 ，B3 = 8.079549E-12 ，
B4 = 2.390609E-12 ，B5 =-2.881396E-14 ，B6 = 3.693775E-15 ，
B7 = 3.258754E-18 ，B8 = 1.814487E-20 ，B9 =-8.722085E-23 ，
B10 =-1.340807E-23  
走査レンズ６Ａ，６Ａ’の第２面の形状（平均入射角：θＡ＝５８度、θＡ’＝７３度に共通）
Rm＝766  、Rs= -68.22  
K = 0.000000+00
A4 =-1.150396E-07，A6 = 1.096926E-11，A8 =-6.542135E-16，
A10 = 1.984381E-20，A12 =-2.411512E-25，
B2 = 3.644079E-07，B4 =-4.847051E-13，B6 =-1.666159E-16，
B8 = 4.534859E-19，B10 =-2.819319E-23
使用波長：６５５ｎｍにおける各走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。
【０１７３】
偏向反射面〜走査レンズ５Ａ（５Ａ’）第１面の距離：ｄ１＝６４ｍｍ  
走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の中心肉厚：ｄ２＝２２．６ｍｍ  
走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の第２面〜走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の第１面の距離：ｄ３＝７５．９ｍｍ  
走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の中心肉厚：ｄ４＝４．９ｍｍ  
走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の第２面〜被走査面８Ａ、８Ａ’の距離：ｄ５＝１５８．７ｍｍ
なお、防塵ガラス７Ａ、７Ａ’、防音ガラス１５は、ともに屈折率：１．５１４、厚さ：１．９ｍｍであり、防音ガラス１５は、偏向回転面内において「主走査方向に平行な方向」に対して１０度傾いている。
【０１７４】
図１４、図１５、図１６に収差図（左：像面湾曲（実線：副走査、点線：主走査）、右：等速性（実線：リニアリティ、点線：ｆθ特性）を示す。  
図１４は、平均入射角：５８度の時、図１５は、平均入射角：７３度の時、図１６は、平均入射角：７３度で、走査レンズ６Ａ’を「光軸の回りに１８０度回転して配置」した場合であり、図１５に示したように１８０度回転しない場合における「サグの影響で副走査像面湾曲が劣化している」のを補正していることが分かる。
【０１７５】
図１７、図１８に「デフォーカス（横軸：単位：ｍｍ）に対するスポット径（縦軸：単位：μｍ）」を示す。図１９、図２０に走査レンズ５Ａ（５Ａ’）、６Ａ（６Ａ’）の副走査方向のパワーを示す。また、図２１、図２２にそれぞれ走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の第１面、走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の第１面の副走査方向のパワーを示す。  
これらの図に示されたように、実施例５の光学系は性能良好である。  
実施例５の光学系を用いる光走査装置を用いて、図１２の如き画像形成装置を構成できることは言うまでもない（請求項１８）。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】光走査装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】図１の光走査装置の光学配置を主走査方向から見た状態を模式的に示す図である。
【図３】複数光源から共通の偏向手段へ入射する光束が偏向回転面内に開き角を持たない場合の問題点を説明するための図である。
【図４】開き角を与えることの効果を説明するための図である。
【図５】異なる光源からの光束に開き角を与えることにより、これら光束による光スポットを単一の受光手段で受光することを説明するための図である。
【図６】実施例１に関する像面湾曲の図である。
【図７】実施例２におけるＡ’光学系の像面湾曲を説明するための図である。
【図８】実施例３におけるＡ光学系とＤ光学系に関する像面湾曲の図である。
【図９】光走査装置の実施の別形態を説明するための図である。
【図１０】請求項７記載の発明における条件（１）の技術的意義を説明するための図である。
【図１１】請求項７記載の発明における条件（１）の技術的意義を説明するための図である。
【図１２】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図１３】請求項１４〜１７に記載の光走査装置の光学配置を説明するための図である。
【図１４】実施例５に関する像面湾曲と等速特性の図である。
【図１５】実施例５において、走査レンズ６Ａ’を光軸周りに回転しないときの像面湾曲と等速性を示す図である。
【図１６】実施例５において、走査レンズ６Ａ’を光軸周りに１８０度回転させたときの像面湾曲と等速性を示す図である。
【図１７】実施例５における「デフォーカスに対する主走査方向のスポット径の変化」を示す図である。
【図１８】実施例５における「デフォーカスに対する副走査方向のスポット径の変化」を示す図である。
【図１９】実施例５の走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の副走査方向のパワーを示す図である。
【図２０】実施例５の走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の副走査方向のパワーを示す図である。
【図２１】実施例５における走査レンズ５Ａ（５Ａ’）の第１面の副走査曲率の主走査方向の変化を示す図である。
【図２２】実施例５における走査レンズ６Ａ（６Ａ’）の第１面の副走査曲率の主走査方向の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０１７７】
１Ａ、１Ａ’、１Ｂ、１Ｂ’        半導体レーザ（光源）
２Ａ、２Ａ’、２Ｂ、２Ｂ’        カップリングレンズ
３Ａ、３Ａ’、３Ｂ、３Ｂ’        シリンドリカルレンズ
４                              ポリゴンミラー（偏向手段）
５Ａ、５Ａ’、５Ｂ、５Ｂ’        偏向手段に最も近い走査レンズ
６Ａ、６Ａ’、６Ｂ、６Ｂ’        被走査面に最も近い走査レンズ
８Ａ、８Ａ’、８Ｂ、８Ｂ’        被走査面
【図１】
2004280056.tif 000003
【図２】
2004280056.tif 000004
【図３】
2004280056.tif 000005
【図４】
2004280056.tif 000006
【図５】
2004280056.tif 000007
【図６】
2004280056.tif 000008
【図７】
2004280056.tif 000009
【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】
2004280056.tif 000017
【図１６】
2004280056.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2004280056.tif 000020
【図１９】
2004280056.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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