(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を有する光源手段から出射された複数の光束を偏向手段に入射させる入射光学手段と、前記偏向手段で偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、を有するマルチビーム走査光学装置において、
前記走査光学手段は、樹脂製の走査光学素子を少なくとも１枚有しており、
前記樹脂製の走査光学素子は、成形加工の冷却時に生じる応力分布により、前記走査光学手段の光軸を中心として主走査方向に向って前記樹脂製の走査光学素子の一端の複屈折の主軸の向きと前記樹脂製の走査光学素子の他端の複屈折の主軸の向きが異なっており、
前記複数の発光部から出射される複数の光束の偏光角の角度差を２０度以下とするために、前記複数の発光部を有する光源手段から出射される複数の光束の各々の偏光角が前記樹脂製の走査光学素子の複屈折の主軸に対して独立に回転調整可能な調整手段を有することを特徴とするマルチビーム走査光学装置。
【請求項２】
前記樹脂製の走査光学素子の副走査方向の幅をｈ、前記樹脂製の走査光学素子の光軸方向の幅をｄとしたとき、
ｈ／ｄ≦１．８
を満足することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学装置。
【請求項３】
前記樹脂製の走査光学素子の副走査方向の幅をｈ、前記樹脂製の走査光学素子を通過する光束の副走査方向の幅をｔとしたとき、
ｈ／ｔ≦１５
を満足することを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のマルチビーム走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査光学装置で走査された光束によって前記感光体の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５】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のマルチビーム走査光学装置と、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走査光学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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチビーム走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に複数の発光部を有する光源手段から出射した複数の光束を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する走査光学手段を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば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等の画像形成装置に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より画像形成装置に使用される走査光学装置（走査光学系）は光源手段から出射した光束を入射光学手段を介して偏向手段に導き、この偏向手段で偏向した光束をｆθ特性を有する走査光学手段を介して被走査面上にスポット状に結像、且つ走査するよう構成されることが多い。
【０００３】
近年では画像形成装置の高性能化と高機能化が進展するに伴い、走査光学装置の高速化の要求も高まっている。そこで高速化の要求に応えるために複数の光源（発光部）を使用することが考えられ、例えば特開平９−５４２６３号公報では光源手段として一個のチップから一直線上に並んだ複数本の光束（レーザ光）を放射するマルチビームレーザーチップを使用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に画像形成装置においては様々な理由により走査線の副走査方向の間隔が場所ごとに異なると印字される画像の品位は劣化してしまう。特に発光部を複数有するマルチビーム走査光学装置においては発光部が複数あるが故にこの現象が生じ易い。
【０００５】
本発明は複数の発光部から各々出射される光束の偏光角が互いに異なることに起因する走査面上における走査線の副走査方向の間隔誤差を所望の値以下と成るように各要素を設定し、有効走査領域内の走査線の副走査方向の間隔誤差を低減することにより、比較的ローコストで、しかも高速で高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明のマルチビーム走査光学装置は、複数の発光部を有する光源手段から出射された複数の光束を偏向手段に入射させる入射光学手段と、前記偏向手段で偏向された複数の光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、を有するマルチビーム走査光学装置において、
前記走査光学手段は、樹脂製の走査光学素子を少なくとも１枚有しており、
前記樹脂製の走査光学素子は、成形加工の冷却時に生じる応力分布により、前記走査光学手段の光軸を中心として主走査方向に向って前記樹脂製の走査光学素子の一端の複屈折の主軸の向きと前記樹脂製の走査光学素子の他端の複屈折の主軸の向きが異なっており、
前記複数の発光部から出射される複数の光束の偏光角の角度差を２０度以下とするために、前記複数の発光部を有する光源手段から出射される複数の光束の各々の偏光角が前記樹脂製の走査光学素子の複屈折の主軸に対して独立に回転調整可能な調整手段を有することを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記樹脂製の走査光学素子の副走査方向の幅をｈ、前記樹脂製の走査光学素子の光軸方向の幅をｄとしたとき、
ｈ／ｄ≦１．８
を満足することを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記樹脂製の走査光学素子の副走査方向の幅をｈ、前記樹脂製の走査光学素子を通過する光束の副走査方向の幅をｔとしたとき、
ｈ／ｔ≦１５
を満足することを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のマルチビーム走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査光学装置で走査された光束によって前記感光体の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。
【００１０】
請求項５の発明の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のマルチビーム走査光学装置と、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走査光学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。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【発明の実施の形態】
一般に画像形成装置においては様々な理由により走査線の副走査方向の間隔が場所ごとに異なると印字される画像の品位は劣化してしまう。特に発光部を複数有するマルチビーム走査光学装置においては発光部が複数あるが故にこの現象が生じ易い。
【００４４】
上記の現象を誘発する原因として、
（１）光学面（光学系）が設計値通りにできていない、
（２）走査光学手段の副走査方向の倍率（副走査倍率）が主走査方向に対して一定になっていない、
（３）光束が感光ドラム面へ垂直に入射していない、
といった事項がこれまでに提言されているが、これらの事項とは別に複数の発光部から各々出射される光束の偏光角が互いに異なることによっても走査線の副走査方向の間隔が変化する。
【００４５】
走査光学装置においてはコスト及び面形状の加工等の問題より、走査光学手段に樹脂製の光学素子（プラスチックレンズ）を用いることが多い。樹脂製の光学素子は一般に複屈折を持ち易く、このため入射光束の偏光方向により屈折率が異なり、このような光学素子に光束が入射した場合、偏光方向が直交する２光束に分離されレンズ内を伝搬し、該レンズ射出後に合成される。本明細書においては直交する前記二つの偏光方向を各々主軸と称す。
【００４６】
今、図１６に示すように光学素子ＧＡに紙面垂直方向より入射する光束ＬＡ（不図示）が入射するときの入射光束の偏光方向をＰ、光学素子ＧＡの各複屈折の主軸をＮｏ，Ｎｅとし、入射光束ＬＡの偏光方向Ｐと複屈折の主軸Ｎｅとのなす角度をθとする。このような場合、光学素子ＧＡ内部において光束はＮｏ方向の偏光成分ＰｏとＮｅ方向の偏光成分Ｐｅの２つの偏光成分に分離され、各偏光成分Ｐｏ，Ｐｅは各々の屈折率に応じて伝搬される。このため各偏光成分間に位相差が生じ直線偏光の光束が楕円偏光等に状態を変える。
【００４７】
また各偏光成分Ｐｏ，ＰｅはＰｏ＝Ｐ・ｓｉｎθ、Ｐｅ＝Ｐ・ｃｏｓθで表され、各偏光成分Ｐｏ，Ｐｅの強度は各偏光成分の自乗に比例する。
【００４８】
走査光学装置では偏向手段によって偏向された光束は走査光学手段（ｆθ光学系）を主走査方向に移動しつつ場所を変えて透過していく。走査光学手段において、コスト低減のため例えば成形加工された光学素子を用いることが多いが、このような光学素子は型内部において冷却時に生じる温度分布及び応力分布によって図１７、図１８、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように場所によって異なった複屈折を持つ。
【００４９】
特に樹脂材料を用いて成形加工するとコスト的に有利ではあっても複屈折を発生させ易く、更に、冷却に要する時間が５分未満と短い時間で成形されるレンズでは、複屈折の主軸の向きはレンズの位置によって大きく異なる。
【００５０】
図３３は走査光学手段に用いられている光学素子（レンズ）ＧＡを光軸ＯＡ方向から見た平面図である。図３３はレンズ内における応力の分布を示した図である。図の曲線に対して垂直方向に内部応力が働いており、複屈折の主軸はこの曲線に対し水平及び垂直な方向を向く。
【００５１】
図１７は走査光学手段に用いられている光学素子（レンズ）ＧＡを光軸ＯＡ方向から見た平面図である。同図において、３０はレンズ中央部の領域を透過する光束、３１は一端のレンズ端部の領域を透過する光束、３２は他端のレンズ端部を透過する光束を示している。図１８、図１９（Ａ），（Ｂ）は各々図１７に示す光学素子６Ａ上の光束３０，３１，３２内における光学素子の複屈折の主軸方向を示した図である。
【００５２】
図１８、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように複屈折の主軸の向きはレンズの位置によって異なる。これは成形加工中における冷却時の温度分布に複屈折の主軸の方向が影響されるためである。例えばレンズ中央部を透過する光束３０の断面内の主軸の向きは図１８に示すようにレンズの上下、左右の対称性からほぼレンズの長軸（主走査方向）、短軸（副走査方向）の方向に一致している。このとき図２０（Ａ）に示すように光学素子ＧＡに入射する入射光束Ｌａの偏光方向が長軸Ｙあるいは短軸Ｚ方向になっていれば、入射光束の偏光方向Ｐと主軸とのなす角度は略０度、あるいは９０度となり、レンズ内部で異なる方向の偏光成分はほとんど発生しない。よってこのときに得られる走査面上のスポットは図２１の曲線３６に示すような理想状態に近い強度分布をもつ。図２１は横軸が副走査方向、縦軸が結像スポットの強度分布を示しており、縦軸、横軸の関係は後述する図２２、図２３、図２４でも同様である。
【００５３】
これに対し図２０（Ｂ）に示すように例えばレンズ中央部を透過する光束Ｌａの偏光方向が長軸Ｙあるいは短軸Ｚに対して入射光束Ｌａの偏光方向Ｐが傾いている場合は、その傾きに応じて異なる方向の偏光成分が発生する。この場合は偏光方向Ｐと主軸の成す角度θは光束内全域に渡ってほぼ同じであるため光束内部はほぼ均一な位相差を持ち、入射光束の偏光方向Ｐがレンズの長軸あるいは短軸と一致している場合と同様に最終的に得られるスポットは図２１の曲線３６と同様な理想状態に近い強度分布を持つ。
【００５４】
ところが図１７に示すレンズ端部を透過する光束３２の断面内の主軸の傾きは図１９（Ａ）に示すように上下が非対称性の分布となる。この場合、主軸の傾きは光束の内部の各場所によって異なりレンズ中央部からレンズ端部へと離れるに従い大きく傾く。この結果、光学素子ＧＡに入射する入射光束Ｌａが図２０（Ａ）に示すようにレンズの長軸Ｙあるいは短軸Ｚ方向に偏光方向Ｐを持っていても、レンズ内部を伝搬する光束には入射光束とは異なる偏光成分が出現し、その量は光束内部で異なる。図２９にレンズ端部透過後の光束の偏光の状態を示す。
【００５５】
図中、直交する３組の矢印は図１９と同様、主軸を示し、上下２つの楕円及び中央の横線は、レンズ透過後の光束の偏光状態を示している。又、楕円上の矢印は偏光の回転方向を示している。図中、中央部を透過する光線は入射光束の偏光方向と主軸の向きが一致するため、入射光束と同じ偏光状態で射出する。これに対し上部及び下部を透過する光線は入射光束と主軸の向きが一致しないため同図に示すように直線偏光が楕円偏光に変換されて射出する。
【００５６】
また偏光の回転方向は図２９に示すような回転を示すが以下に詳細に説明していく。
【００５７】
図３１（Ａ），（Ｂ）は各々入射光束の偏光方向、主軸及び射出光束の偏光方向の関係を示した図である。また、同図（Ａ）は光束上部の光線を、同図（Ｂ）は光束下部の光線を示している。レンズに入射した光束は主軸の方向に従い２光束に分離される。同図ではＮｏ及びＮｅ方向の偏光を持つ光束に分離される。分離された光束は複屈折を有するレンズを透過することでＮｏ方向の偏光成分に対しＮｅ方向の偏光成分の位相がズレてしまう。この結果、レンズ射出後の合成された光束は直線偏光から楕円偏光に変換される。仮にＮｏに対しＮｅの位相がπ／４遅れたとすると同図に示すような回転方向を持つ楕円偏光になる。
【００５８】
このとき、中央を挟んで主軸の傾きの方向が逆になっているため偏光の回転方向は中央を挟んで逆になる。
【００５９】
また、光束内の光線の偏光は無秩序に回転振動しているわけではなく、光束上部の偏光が図２９において丸１の方向を示すとき、光束中央および下部の偏光は各々の丸１の方向を示す。同様に上部の偏光が丸２、丸３、丸４の方向を示すとき、光束中央および下部の偏光は各々の丸２、丸３、丸４の方向を示す。このような光束において、ある任意な瞬間の光束内の偏光の分布を見ると、入射光束の偏光方向と同じ図中横方向の偏光成分は光束の場所によらず同じ方向を向く。これに対し入射光束の偏光方向に垂直な図中上下方向の成分は中央部を挟んで向きが逆方向になる。
【００６０】
図３０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々図２９でいうところの丸２の瞬間における射出光束の各場所における偏光方向を示した図である。
【００６１】
同図（Ａ）の矢印の組みは射出光束上部の偏光方向及びそれを入射光束の偏光方向に対して水平、垂直成分に分けた状態を示し、同図（Ｂ）の矢印及び同図（Ｃ）の矢印の組みは射出光束内の各場所の偏光方向及びそれを入射光束の偏光方向に対して水平、垂直成分に分けた状態を示している。
【００６２】
先ほども述べたように入射光束の偏光方向に水平な方向（図中横方向）の成分は全て同一の方向を向いているのに対し、入射光束の偏光方向に垂直な方向（図中上下方向）の成分は中央部を逆の方向を向いていることが分かる。
【００６３】
入射光束の偏光方向に垂直な成分のこのような状態を位相差の分布という形で示すと、光束内における位相差の分布は図２７に示すようになる。図２７は横軸がレンズＧＡの上下方向（Ｚ方向）、縦軸が光束３２の中心の位相に対する入射光束の偏光方向Ｐに垂直な偏光の位相の差を示している。
【００６４】
位相が揃っている光束を結像した場合、１つのスポットになるのに対し、光束内で位相が反転している成分を持つ光束を結像させるとスポットが複数発生することが知られている。これまで述べてきたようにレンズ端部を透過した光束の入射光束に対し垂直な成分の位相は副走査方向において中央を挟んで反転する。この結果、入射光束の偏光方向Ｐに対して垂直な偏光成分は走査面上において図２２の曲線３８ｃに示すような２つのピークを有する強度分布を持つスポットとして結像する。これに対し入射光束の偏光方向Ｐに対して平行な偏光成分の光束は光束内において均一な位相であるため、走査面上のスポットは図２２の曲線３８ｂに示すような強度分布を持つ通常のスポット状に結像する。これら２つの偏光成分は互いに直交している為、非干渉であり、最終的に得られるスポットは図２２の２つの曲線３８ｂ，３８ｃを重ね合わせた曲線３８ａのような肥大化したスポットになる。
【００６５】
これに対し図２０（Ｂ）に示すように光学素子ＧＡの長軸Ｙあるいは短軸Ｚに対して入射光束Ｌａの偏光方向Ｐが傾いて入射している場合は光束Ｌａの中心においても入射光束の偏光方向Ｐと主軸の方向とが一致しないため、光束内における位相差の分布は図２８に示すようになる。図２８は横軸がレンズＧＡの上下方向（Ｚ方向）、縦軸が入射光束の偏光方向Ｐに垂直な偏光の位相の差を示している。
【００６６】
図２８においては図２７のときとは異なり、この場合は位相差は中央から離れたところで反転している。これは入射光束の偏光方向Ｐが傾いているため、光束の中央から離れたところで光束の偏光方向Ｐと主軸の方向が一致するためである。このように位相の反転する位置が偏った影響を受けて走査面上における入射光束の偏光方向Ｐに対して垂直な偏光成分の結像スポットは図２３の曲線３９ｃに示すように２つの偏ったピークを有する強度分布を持つスポットとして結像する。
【００６７】
これに対し入射光束の偏光方向Ｐと平行な成分の位相は入射光束が傾く前と同様、光束内において均一なため走査面上において図２３の曲線３９ｂに示すような強度分布を持つ通常のスポット状に結像する。これら２つの偏光成分は互いに直交している為、非干渉であり、最終的に得られるスポットは図２３の２つの曲線３９ｂ，３９ｃを重ね合わせた曲線３９ａのような，この場合は図中左側（レンズ下側方向）に偏って肥大したスポットになる。
【００６８】
これに対し他端では主軸の傾きは図１９（Ｂ）に示すように図１９（Ａ）とは逆の傾き方を有するため走査面上において最終的に得られるスポットは図２３の曲線３９ａとは逆に、右側（レンズ上側方向）に偏って肥大したスポットになる。
【００６９】
よって入射光束の偏光方向Ｐがレンズの長軸あるいは短軸と一致していないと光束がレンズ上の透過位置を変えるにつれて走査面上におけるスポットの強度分布のピーク位置は図２４に示すように移動し、走査面上において最終的に得られる走査線は図２５に示すように傾いてしまう。
【００７０】
発光部が１つしかない場合は走査面ＳＰ上において図２６（Ａ）に示すように有効走査領域内ですべての走査線が同様に傾くため印字品位への影響は比較的軽微ですむが、発光部が複数ある場合において各発光部の偏光方向Ｐが揃っていないと有効走査領域内で走査面ＳＰ上において図２６（Ｂ）〜図２６（Ｅ）に示すように各走査線の傾き方がまちまちになり印字品位の劣化を招く。
【００７１】
図２６（Ｂ）〜図２６（Ｅ）では、走査光学装置内に発光部が２つある場合の例を示している。一方の発光部Ａから出射された光束が描く走査線をＡ線、他方の発光部Ｂから出射された光束が描く走査線をＢ線として、各発光部Ａ、Ｂの偏光方向Ｐに対応した被走査面上での走査線の傾き方を示している。
【００７２】
図２６（Ｂ）〜図２６（Ｅ）では、被走査面上に描く走査線のうち隣接する走査線Ａと走査線Ｂの間隔が有効走査領域内で主走査方向に向って変位しており、隣接する走査線Ａと走査線Ｂの左端と隣接する走査線Ａと走査線Ｂの右端の副走査方向の間隔が異なっており、印字品位の劣化を招いている。図２６（Ｂ）、（Ｅ）では、隣接する走査線Ａと走査線Ｂの副走査方向の間隔が主走査方向において左から右に向い単調に増加している。図２６（Ｃ）、（Ｄ）では逆に単調に減少している。
【００７３】
図３４（Ａ）、（Ｂ）では、走査光学装置内に発光部が４つある場合の例を示している。一方向に順に並んだ第１の発光部Ａから出射された光束が描く走査線をＡ線、第２の発光部Ｂから出射された光束が描く走査線をＢ線、第３の発光部Ｃから出射された光束が描く走査線をＣ線、第４の発光部Ｄから出射された光束が描く走査線をＤ線として、各発光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの偏光方向Ｐに対応した被走査面上での走査線の傾き方を示している。
【００７４】
上記の説明では各発光部の偏光方向がほぼ等しい場合を示したが、発光部の偏光方向がほぼ垂直な関係にある場合も、これまで問題にしてきた走査線間隔誤差を生じる。
【００７５】
図３２は図２９と同様、図１７の３２に示す光束のレンズ透過後の偏光の状態を示す。図２９と異なる点は入射光束の偏光方向が図中上下方向に向いている点である。尚、図２９と矢印等の意味は同じである。
【００７６】
図中、中央部の透過する光線は入射光束の偏光方向と主軸の向きが一致するため、入射光束と同じ偏光状態で射出する。これに対し上部及び下部を透過する光線は入射光束と主軸の向きが一致しないため同図に示すように直線偏光が楕円偏光に変換されて射出する。
【００７７】
同図に示すように入射光束に平行な偏光成分は光束の位置によらず常に一致しているのに対し、入射光束の偏光方向に垂直な成分は光束の上下部で常に逆向きになる。このため入射光束の偏光方向に垂直な成分は結像面において２つのスポットになるため、最終的に得られるスポットは入射光束に平行な偏光成分によるスポットと重なった、肥大化したスポットになる。
【００７８】
発光部の偏光方向が厳密に垂直な場合、各発光部のスポットは偏向走査中も同様の肥大化を示す。なぜならば２本ある主軸の向きは常に直交しているからである。このため、これまで単に偏光角度差として扱っていたものを平行または直交状態からのズレ角度として扱えば、これまで述べていたことを当てはめることができる。そして偏光方向が水平または垂直な状態からずれているとスポットの状態が、各発光部ごとに異なるため、例えば図２６（Ｂ）に示す印字状態になり、印字品位を劣化させる。
【００７９】
なお、主軸の方向を測定する方法として直線偏光の光を発する光源と偏光板を用いる方法がある。直線偏光を持つ光を偏光板に照射し、偏光板から射出する光量が最大になるように偏光板若しくは光源を回転させて調整する。次に光源と偏光板の間に主軸の向きを測定したい試料を配置し、試料を光軸周りに回転させて光量が最大になる角度をさがす。この時の角度が主軸の方向になる。もちろん光源と偏光板の角度関係を光量が最小になるようにしておいて、試料挿入後、光量が最小になる角度を探しても良い。
【００８０】
［参考例１］
図１は本発明の光走査装置の参考例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は図１に示した光源手段の要部断面図（副走査断面図）である。
【００８１】
尚、本明細書において偏向手段によって光束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方向と定義する。
【００８２】
図中、１は光源手段であり、例えばモノリシックなマルチビーム半導体レーザーより成っており、第１、第２の２つの発光部１ａ，１ｂを有している。第１、第２の発光部１ａ，１ｂは図２に示すように主走査方向及び副走査方向に対して、それぞれ所定量離して配置されている。２はコリメーターレンズであり、光源手段１の２つの発光部１ａ，１ｂから出射した発散光束を各々略平行光束に変換している。４はシリンドリカルレンズ（シリンダーレンズ）であり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、コリメーターレンズ２を通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させている。３は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ４から射出した光束を所望の最適なビーム形状に成形している。本参考例では開口絞り３を後述する光偏光器５の偏向面５ａに近い位置に配置することにより各光束の主走査方向の印字位置ずれを軽減している。
【００８３】
尚、コリメーターレンズ２、シリンドリカルレンズ４、開口絞り３等の各要素は入射光学手段８の一要素を構成している。
【００８４】
５は偏向手段としての、例えばポリゴンミラー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モータ等の駆動手段（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。
【００８５】
６はｆθ特性を有する走査光学手段（ｆθレンズ系）であり、射出成形で成形した樹脂（プラスチック）より成る第１、第２の２つの光学素子（トーリックレンズ）６ａ，６ｂとを有しており、光偏向器５によって偏向された画像情報に基づく２つの光束を感光ドラム面７上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７とを共役関係にすることにより面倒れ補正機能を有している。
【００８６】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００８７】
本参考例においてモノリシックなマルチビーム半導体レーザー１の２つの発光部１ａ，１ｂから出射した各々の発散光束はコリメーターレンズ２により略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２本の略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して開口絞り３を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内においては収束して開口絞り３を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで偏向された２つの光束は第１、第２の光学素子６ａ，６ｂを介して感光ドラム面７上に導光され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ方向に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面７上に画像記録を行なっている。
【００８８】
本参考例においては走査光学手段６の副走査方向の倍率を全走査範囲に対してほぼ一律に設定することにより、走査線の副走査方向の間隔を理想的な状況においてほぼ一定になるようにしている。
【００８９】
尚、本参考例においてはコリメーターレンズ２によってマルチビーム半導体レーザー１の２つの発光部１ａ，１ｂから出射した各々の発散光束を略平行光束に変換しているが、収束光束もしくは発散光束に変換していたとしても以下に述べるような本発明の効果が得られる。
【００９０】
本参考例においては製作を容易にし、コストの低減を図るため走査光学手段６を構成する第１、第２の光学素子６ａ，６ｂを樹脂材料であるゼオネックスを用いて成形加工している。このため例えば前記図１８、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すような主軸の分布が第１、第２の光学素子６ａ，６ｂにそれぞれ存在しており、前述の従来例で述べたように第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角が互いに異なっていると副走査方向の走査線の間隔が一定にならず印字品位を劣化させてしまう。
【００９１】
本発明者による実験や検討の結果、複数の発光部から各々出射される光束の偏光角の角度差と、走査線の副走査方向の間隔誤差との関係は、該角度差が３０度のとき、走査面上における走査線の間隔誤差が±２．５μｍ程度になることが判明した。また別の実験より本来の走査線間隔の１／５以上の間隔誤差が発生すると印字品位が著しく劣化することも判明した。
【００９２】
本参考例における装置の副走査方向の解像度は１２００ｄｐｉ程度である。よって理想的な走査線の間隔は約２１μｍとなり、少なくとも間隔誤差は本来の走査線間隔の１／５である±４．２μｍ以下であることが望ましい。
【００９３】
そこで本参考例では設定手段により走査線の副走査方向の間隔誤差が所望の走査線間隔の１／５以下となるように第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角の角度差を設計値が元々持っている間隔誤差分や光学素子の偏心等を考慮して４５度以下に設定した。これにより走査線の副走査方向の間隔誤差を低減し、比較的ローコストで、かつ高速にて高品位の印字が可能なマルチビーム走査光学装置を得ている。
【００９４】
尚、本参考例では複数の発光部から各々出射される光束の偏光角の角度差を４５度以下と成るように設定したが、望ましくは２０度以下が良い。
【００９５】
樹脂材料を用いて成型加工されたレンズは複屈折を持ち、更に複屈折の主軸の向きが場所によって異なる。特に図１９の如く副走査方向において非対称な分布となっている。
【００９６】
しかしながら、樹脂製のレンズの高さ（副走査方向の幅）ｈが通過する光束の副走査方向の幅ｔに対し１５倍以上と大きい場合、光束内における複屈折の主軸の非対称な分布は相対的に小さくなる。複屈折の影響を軽減するには、本来ならば上記のようなレンズを用いるべきではあるが、実際のところ、材料費及び成形にかかる時間が長くなることによりコストアップが懸念されるため、走査光学手段に用いるレンズに対し（ｈ／ｔ）＞１５とすることは難しい。
【００９７】
しかしながら、（ｈ／ｔ）≦１５を満足するようなレンズを用いることで、本明細書で指摘した課題が顕著になる場合でも本明細書で述べてきた手段を用いることで問題を軽減することが可能になる。
【００９８】
本参考例では走査光学手段に用いている偏光手段側のレンズ６ａでは（ｈ／ｔ）＝２２．３と複屈折の影響を軽減するには好ましいレンズ形状になっているが、感光ドラム面７側のレンズ６ｂは（ｈ／ｔ）＝１１．７と複屈折の影響を受けやすい形状になっている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【００９９】
樹脂製の走査用のレンズの高さ（副走査方向の幅）ｈが光学素子の肉厚ｄ（光軸方向の幅）に対し１．８倍以上の場合、成形加工における冷却の時、高さ方向よりも肉厚方向からの放熱が多くなり結果として、レンズは急速に冷え固まっていく。このため複屈折の主軸が大きく傾きはじめる前に方向が固定されてしまう。よって副走査方向における主軸の非対称な分布は小さくなる。
【０１００】
複屈折の影響を軽減するには、本来ならば上記のようなレンズを用いるべきではあるが、実際のところ、あまりに肉厚を薄くすると型内に樹脂を流し込む際にスムーズに流れなくなり、それが故に複屈折を生じさせてしまう。また、レンズ高さ（副走査方向の幅）ｈを高くすると前述したようにコストが高くなるため好ましくない。
【０１０１】
しかしながら、（ｈ／ｄ）≦１．８になるようなレンズを用いることで、本明細書で指摘した課題が顕著になる場合でも本明細書で述べてきた手段を用いることで問題を軽減することが可能になる。本参考例では走査光学手段に用いている偏光手段側のレンズ６ａでは（ｈ／ｄ）＝１．５３、感光ドラム面７側のレンズ６ｂは（ｈ／ｔ）＝１．６３と複屈折の影響を受けやすい形状になっている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１０２】
又、以下に走査光学手段に用いられるレンズが、全て樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合に複屈折の影響が大きくなる理由について述べる。
【０１０３】
走査光学手段が複数の樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合、複屈折による間隔誤差は、ほぼ各レンズの複屈折の影響を足し合わせた状態で現れる。なぜならば複屈折の主軸の傾きの分布はレンズ外形に依存し易く、且つ走査光学手段で用いられているレンズはスペースの関係より通常、矩形状にすることが多いため、程度の差こそあれ、レンズの場所に対する複屈折の主軸が傾いていく方向は、レンズを問わず同様になるためである。
【０１０４】
また複屈折による影響は光束が入射する方向やレンズの形状にも依存する。このため走査線の副走査方向の間隔誤差は主走査方向に対し、厳密には線形的に変化しない。よって複屈折を有するレンズを複数枚用いると、間隔誤差が大きく発生する箇所が足し合わされて、走査線の間隔誤差が局所的に大きく発生する箇所が現れ得る。このような場所が局所的に生じると印字画像上でその箇所が非常に目立ち、印字品位の劣化を招く。
【０１０５】
また、複屈折の影響はレンズの肉厚にも影響され、一般に肉厚が厚くなるほど影響が現れ易い。よって樹脂製の複屈折を有するレンズが１枚しかない場合でも、そのレンズの肉厚が厚い場合は走査線の間隔誤差を生じさせ易くなる。走査光学手段に用いるレンズが１枚のみの場合、ｆθ特性等を得るためにレンズ肉厚が厚くなる傾向にある。このため、走査光学手段に用いられた唯一のレンズが樹脂製の複屈折を有するレンズの場合、走査線の間隔誤差を生じさせ易くなる。
【０１０６】
以上の様に走査光学手段に用いられるレンズが、全て樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合、複屈折の影響が大きくなるため、走査線の間隔誤差が発生し易くなる。よって本来ならばこのような構成は避けるべきではあるが、コスト及び光学性能を両立させるために、あえて上記のような構成にする場合が多い。本明細書の発明の効果は特にこのような場合において得られ、本明細書で提案した解決手段を用いることで走査線の間隔誤差に起因する印字画像の品位の劣化を軽減することができる。
【０１０７】
本参考例では走査光学手段を構成する２枚のレンズにどちらも樹脂製の複屈折を有するレンズを用いている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１０８】
［参考例２］
図３は本発明の参考例２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１０９】
本参考例において前述の参考例１と異なる点は開口絞り３の直後に特定の偏光方向の成分のみを透過する機能をもつ、例えば偏光制限手段としての偏光板１８を入射光学手段８の光軸まわりに回転調整可能にして設けたことである。この偏光制限手段は樹脂製の走査光学素子に入射する複数の光束の偏光角の角度差を補正する補正手段（設定手段）として作用している。その他の構成及び光学的作用は参考例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１０】
即ち、同図において１８は偏光制限手段であり、例えば偏光板より成り、特定の偏光方向の成分の光束のみを透過する機能を有し、開口絞り３の直後に入射光学手段８の光軸に対して傾けて設けている。光軸に対して傾けているのは光源手段１への戻り光を軽減するためである。
【０１１１】
本参考例では偏光板１８により第１、第２の発光部１ａ，１ｂから出射された２つの光束の偏光方向が揃っていなくとも偏光板１８を透過させることで樹脂材料より成形加工された第１、第２の光学素子６ａ，６ｂに入射する前に偏光方向Ｐを互いに略揃えている。これにより走査線の副走査方向の間隔誤差が本来の走査線間隔の１／５以下と成るようにしている。
【０１１２】
本参考例においては偏光制限手段を光軸まわりに回転調整可能にしているが、調整できない場合や、調整できても調整可能な角度が小さすぎる場合には以下に記すような問題が発生する場合がある。上記のような場合において第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角の角度差が大きくなりすぎると偏光板１８から出射する光束の光量が大きく異なることが考えられる。この時、副走査方向の間隔誤差を軽減できても走査線ごとに濃淡が異なってしまい、やはり印字品位を劣化させ好ましくない。よって偏光制限手段は光軸まわりに回転調整可能であることが望ましいのであるが、そのような構成をとることができない場合は第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角の角度差は前述の参考例１と同様に４５度以下にすることがのぞまれる。若しくは各発光部の光量を各々調整しても良い。
【０１１３】
本参考例では特に光源手段１への戻り光を効果的に軽減するため開口絞り３の直後に偏光板１８を設けたが、該光源手段１と走査光学手段６との間の光路内であれば場所によらず同様の効果が得られる。
【０１１４】
［実施形態１］
図４は本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図５は図４の光源手段近傍の要部概略図である。図４、図５において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１１５】
本実施形態において前述の参考例１と異なる点は第１、第２の発光部１ａ，１ｂをそれぞれ独立して設けたことと、第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角を調整手段により走査光学手段６の主軸に対して回転調整可能と成るように構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１６】
即ち、図５において１１は光源手段であり、第１、第２の発光部１ａ，１ｂをそれぞれ独立して構成している。本実施形態においては第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角を調整手段により走査光学手段６の主軸に対して回転調整可能と成るように構成することによって走査線の副走査方向の間隔誤差を軽減している。９は光路合成手段であり、第１、第２の発光部１ａ，１ｂから出射したそれぞれの光束の光路を副走査方向に微小な角度をつけて最終的に被走査面で所望の間隔が得られるように導光している。
【０１１７】
尚、本実施形態においては図５に示すように光路合成手段９を用いて第１、第２の発光部１ａ，１ｂから出射したそれぞれの光束の光路を略同一方向に導光したが、第１、第２の発光部１ａ，１ｂの副走査方向の距離が十分に短ければ光路合成手段９は無くても構わない。
【０１１８】
また実際に調整を行う際には第１、第２の光学素子６ａ，６ｂの主走査断面上における入射光束の偏光方向Ｐを一致させたい主軸に対し、略直角方向の偏光角を持つ成分のみを透過するような、例えば偏光板を用意し、第１の発光部１ａまたは第２の発光部１ｂのいずれか一方を発光後、該偏光板を通してスポットを観測する。このとき観測されるのは前記一致させたい主軸と異なる方向の偏光成分であるから、このときの光量がもっとも少なくなるように発光している発光部の偏光角を調整する。しかしながらどうしても走査線間隔に影響をおよぼす程度の光量が残ってしまう場合には発生する２つのスポットが副走査方向に対しほぼ同量の光量になるように発光している発光部の光束の偏光角を調整する。
【０１１９】
しかる後、他方の発光部から出射される光束の偏光角を同様に調整する。この後、副走査方向の走査線間隔を調整するために光源手段１１を光軸周りに回転させたとしても走査光学手段６を構成する第１、第２の光学素子６ａ，６ｂの主走査断面上における主軸と第１、第２の発光部１ａ，１ｂとの偏光角の角度差はほぼ同じであるため、走査位置に応じて走査線が広がったり狭まったりすることはない。もちろん調整等を見込んで第１、第２の光学素子６ａ，６ｂの主軸に対して該第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角を同じ角度だけずらして調整してもよい。
【０１２０】
また各発光部から各々出射される光束の偏光方向Ｐを調整する方法として偏光板を用いずにスポットのピーク光量を観測することで調整してもよい。なぜならば異常光がもっとも少なくなるときがスポットのピーク光量がもっとも大きくなるときであり、このとき一般に異常光の分布も主走査断面に対しほぼ対称になるからである。何らかの問題で偏光方向Ｐを調整できない場合は参考例２で示したように偏光板を用いて偏光角の角度差を軽減してもよい。
【０１２１】
本実施形態では発光部が２つの場合を示したが、例えば図６に示すように発光部の数を２以上増しても上記に記した構成および調整を行うことで同等の効果が得られる。
【０１２２】
尚、図６において１２は光源手段であり、それぞれ独立して設けた４つの発光部１ａ〜１ｄを有している。９ａ〜９ｃは各々図５で示したのと同様の光路合成手段である。
【０１２３】
また、本実施形態においては光源手段１とコリメータレンズ２の間に光路合成手段９を設けたが、コリメータレンズ２と光路合成手段９の順番は逆でもかまわない。また、その場合はコリメータは各発光部ごとに設ける必要がある。
【０１２４】
［実施形態２］
図７は本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図８は図７の光源手段周辺の要部概略図である。図７、図８において図４、図５に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１２５】
本実施形態において前述の参考例１と異なる点は光源手段３１をモノリシックな第１、第２の２つのマルチビーム光源（マルチビームアレイレーザ）２１，２２より構成したことと、第１、第２のマルチビーム光源から各々出射される光束の偏光角を調整手段により走査光学手段６の主軸に対して回転調整可能と成るように構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１２６】
即ち、同図において３１は光源手段であり、モノリシックな第１、第２の２つのマルチビーム光源２１，２２を有しており、該第１のマルチビーム光源２１は第１、第２の２つの発光部２１ａ，２１ｂより成り、第２のマルチビーム光源２２は第１、第２の２つの発光部２２ａ，２２ｂより成っている。９は光路合成手段であり、図５で示したのと同様の作用を有し、第１、第２のマルチビーム光源２１，２２から出射したそれぞれの光束の光路を略同一方向に導光している。
【０１２７】
本実施形態ではこのように参考例１に比して発光部の数を増やすことでより、いっそうの高速化、高精細化を行うことを可能としている。また第１、第２のマルチビーム光源２１，２２はそれぞれ独立しており、且つそれぞれのマルチビーム光源を走査光学手段６の主軸に対して回転調整可能にしている。これにより走査線の副走査方向の間隔誤差を軽減している。
【０１２８】
尚、上記の調整方法は前記実施形態１で示した調整方法と同様である。ただし、第１のマルチビーム光源２１の第１、第２の発光部２１ａ，２１ｂおよび第２のマルチビーム光源２２の第１、第２の発光部２２ａ，２２ｂの偏光角の角度差は変えることができないため、適度にバランスをとることになる。あまりに偏光角の角度差がある場合は前記参考例２で示したように偏光制限手段（偏光板）を用いて偏光角の角度差を軽減してもよい。これらの効果は光源および発光部の数によらず同様に得られる。
【０１２９】
［参考例３］
図９は本発明の参考例３の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１３０】
本参考例において前述の参考例１と異なる点は走査光学手段を構成する第１の光学素子６ａを副走査方向に偏心させたことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１３１】
即ち、本参考例においては走査光学手段６を構成する第１の光学素子６ａを副走査方向に偏心させて配置することにより走査線の副走査方向の間隔誤差を軽減している。
【０１３２】
一般に複数の発光部の主走査方向の間隔差（距離の差）を完全になくすことはリレー光学系等を用いない限り難しく、複数の発光部は主走査方向にいくらか間隔誤差を持つ。このため主走査方向に対し同一の箇所で印字するよう複数の発光部に対して変調するタイミングを調整しても複数の発光部に対するこの複数の光束の透過位置は図１０に示すように走査光学手段６を構成する第１、第２の光学素子６ａ，６ｂ上で異なる。
【０１３３】
このため走査光学手段６を構成する光学素子の一部もしくは全部を偏心させると各光束が透過する位置における副走査方向のパワーおよび屈折面から被走査面までの光路長に応じて各光束の結像位置は主に副走査方向にずれる。例えば偏心させる光学素子が光軸から離れるに従い副走査方向のパワーが大きくなるような場合は、偏心方向を図面上、上方向とすると図１１に示すように先行する光束が上側の走査線を描く場合は後から走査を開始する光束の方がより上方に光路を曲げられるので走査開始位置においては図１２に示すように走査線の間隔は狭まり、逆に走査終端位置においては先行する光束の方がより光路を上方に曲げられるので走査線の間隔は広がる。
【０１３４】
光軸から離れるに従い副走査方向のパワーが小さくなる場合はこの関係は逆になるし、上側を走査する光束が先行から後行になっても逆になる。
【０１３５】
また副走査方向のパワーが一切変わらない場合にも光路長は異なるので副走査方向に偏心させれば走査線の間隔は変化する。本参考例ではこの現象を積極的に用い偏光角の角度差が存在することによる走査線の間隔誤差をキャンセルしている。
【０１３６】
本参考例では第１の光学素子６ａを偏心させたが、これに限らず、例えば図１３に示すように第２の光学素子６ｂを偏心させても同様の効果は得られるし、また図１４に示すように第１、第２の光学素子６ａ，６ｂをバランスとって共に偏心させても同様の効果は得られる。また本参考例では偏心方向を副走査方向に垂直にシフト偏心させたが主走査方向を軸として上下方向（回転偏心）に傾けても同様の効果が得られる。
【０１３７】
また、本参考例では、シフト偏心と回転偏心を両方行っても同様の効果は得られる。
【０１３８】
尚、本参考例を前述の参考例１乃至３、実施形態１、２の何れかと組み合わせて構成しても良い。
【０１３９】
主走査方向においてレンズ左端（軸外）とレンズ右端（軸外）で複屈折の主軸の向きが異なり（図１７〜図１９）、且つ、レンズ端部の複屈折の主軸の向きが副走査方向において非対称な分布（図１９）となっている本発明の樹脂製のレンズは、参考例１乃至３、実施形態１、２において、２枚であるが、それに限定されることなく、１枚でも３枚以上でも良い。図３５に樹脂製のレンズが１枚系である例を示す。６０は樹脂からなる成形加工で成形された複屈折を有する屈折光学素子（レンズ）である。
【０１４０】
また、走査光学手段６は、本発明の樹脂からなる成形加工で成形された複屈折を有する屈折光学素子（レンズ）以外にパワーを有するガラス製の反射光学素子を含んでいても良い。
【０１４１】
また、走査光学素子は、回折面を含んでいても良い。本発明の走査光学素子は、パワーを有する屈折光学素子（レンズ）面上に回折面が形成された素子でも平板ガラス面上に回折面が形成された素子でも良い。
【０１４２】
また、本発明の屈折率異方性を示す樹脂製の走査光学素子（レンズ）は、正のパワーを有する素子でも負のパワーを有する素子でも良い。
【０１４３】
また、本発明においてはコリメーターレンズ２やシリンドリカルレンズ４等を用いずに、光源手段１からの光束を直接開口絞り３を介して光偏向器５に導光しても良い。
【０１４４】
以上の如く、実施形態１、２、参考例１乃至３では、走査光学手段６が全て樹脂製の走査用のレンズであるが、それに限定されない。走査光学手段６がガラス製の走査レンズを１枚又は複数枚含んでいても良い。
【０１４５】
［参考例４］
図３６は本発明の光走査装置の参考例４の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【０１４６】
本参考例において前述の参考例１と異なる点は光源手段１０をシングルビーム半導体レーザーより構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１４７】
尚、本明細書において偏向手段によって光束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方向と定義する。
【０１４８】
即ち、図中、１０は光源手段であり、例えばシングルビーム半導体レーザーより成っており、１つの発光部を有している。２はコリメーターレンズであり、光源手段１０の１つの発光部から出射した発散光束を略平行光束に変換している。４はシリンドリカルレンズ（シリンダーレンズ）であり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、コリメーターレンズ２を通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させている。３は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ４から射出した光束を所望の最適なビーム形状に成形している。本参考例では開口絞り３を後述する光偏光器５の偏向面５ａに近い位置に配置することにより各光束の主走査方向の印字位置ずれを軽減している。
【０１４９】
尚、コリメーターレンズ２、シリンドリカルレンズ４、開口絞り３等の各要素は入射光学手段８の一要素を構成している。
【０１５０】
５は偏向手段としての、例えばポリゴンミラー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モータ等の駆動手段（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。
【０１５１】
６はｆθ特性を有する走査光学手段（ｆθレンズ系）であり、樹脂製（プラスチック製）より成る第１、第２の２つの光学素子（トーリックレンズ）６ａ，６ｂとを有しており、光偏向器５によって偏向された画像情報に基づく１つの光束を感光ドラム面７上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７とを共役関係にすることにより面倒れ補正機能を有している。
【０１５２】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【０１５３】
本参考例においてシングルビーム半導体レーザー１０の１つの発光部から出射した発散光束はコリメーターレンズ２により略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１本の略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して開口絞り３を通過する（一部遮光される）。また副走査断面内においては収束して開口絞り３を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで偏向された１つの光束は第１、第２の光学素子６ａ，６ｂを介して感光ドラム面７上に導光され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ方向に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面７上に画像記録を行なっている。
【０１５４】
本参考例においては走査光学手段６の副走査方向の倍率を全走査範囲に対してほぼ一律に設定することにより、走査線の副走査方向の間隔を理想的な状況においてほぼ一定になるようにしている。
【０１５５】
尚、本参考例においてはコリメーターレンズ２によってシングルビーム半導体レーザー１０の１つの発光部から出射した発散光束を略平行光束に変換しているが、収束光束もしくは発散光束に変換していたとしても以下に述べるような本発明の効果が得られる。
【０１５６】
本参考例においては製作を容易にし、コストの低減を図るため走査光学手段６を構成する第１、第２の光学素子６ａ，６ｂを樹脂材料であるゼオネックスを用いて成形加工している。このため例えば前記図１８、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すような主軸の分布が第１、第２の光学素子６ａ，６ｂにそれぞれ存在しており、前述の従来例で述べたように第１、第２の発光部１ａ，１ｂから各々出射される光束の偏光角が互いに異なっていると副走査方向の走査線の間隔が一定にならず印字品位を劣化させてしまう。
【０１５７】
図２６（Ａ）のように、本発明者による実験より主走査方向に伸びた走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差が１ｍｍ以上発生すると印字品位が著しく劣化することも判明した。
【０１５８】
そこで本参考例では主走査方向に伸びた走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差が１ｍｍ未満となるように光源手段１０の発光部から出射される光束の偏光角の角度を光軸回りに回転させて偏光角の角度を調整し、走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差を低減し、比較的ローコストで、かつ高速にて高品位の印字が可能なシングルビーム走査光学装置を得ている。
【０１５９】
また、前述の参考例３と同様に走査光学手段を構成する第１の光学素子６ａを副走査方向に偏心させても同様な効果が得られる。
【０１６０】
第１の光学素子６ａを偏心させたが、これに限らず、例えば図１３に示すように第２の光学素子６ｂを偏心させても同様の効果は得られるし、また図１４に示すように第１、第２の光学素子６ａ，６ｂをバランスとって共に偏心させても同様の効果は得られる。また本参考例では偏心方向を副走査方向に垂直にシフト偏心させたが主走査方向を軸として上下方向（回転偏心）に傾けても同様の効果が得られる。
【０１６１】
また、本参考例では、シフト偏心と回転偏心を両方行っても同様の効果は得られる。
【０１６２】
樹脂材料を用いて成型加工されたレンズは複屈折を持ち、更に複屈折の主軸の向きが場所によって異なる。特に図１９の如く副走査方向において非対称な分布となっている。
【０１６３】
しかしながら、樹脂製のレンズの高さ（副走査方向の幅）ｈが通過する光束の副走査方向の幅ｔに対し１５倍以上と大きい場合、光束内における複屈折の主軸の非対称な分布は相対的に小さくなる。複屈折の影響を軽減するには、本来ならば上記のようなレンズを用いるべきではあるが、実際のところ、材料費及び成形にかかる時間が長くなることによりコストアップが懸念されるため、走査光学手段に用いるレンズに対し（ｈ／ｔ）＞１５とすることは難しい。
【０１６４】
しかしながら、（ｈ／ｔ）≦１５になるようなレンズを用いることで、本明細書で指摘した課題が顕著になる場合でも本明細書で述べてきた手段を用いることで問題を軽減することが可能になる。
【０１６５】
本参考例では走査光学手段に用いている偏向手段側のレンズ６ａでは（ｈ／ｔ）＝２２．３と複屈折の影響を軽減するには好ましいレンズ形状になっているが、感光ドラム面７側のレンズ６ｂは（ｈ／ｔ）＝１１．７と複屈折の影響を受けやすい形状になっている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１６６】
樹脂製の走査用のレンズの高さ（副走査方向の幅）ｈが光学素子の肉厚（光軸方向の幅）ｄに対し１．８倍以上の場合、成形加工における冷却の時、高さ方向よりも肉厚方向からの放熱が多くなり結果として、レンズは急速に冷え固まっていく。このため複屈折の主軸が大きく傾きはじめる前に方向が固定されてしまう。よって副走査方向における主軸の非対称な分布は小さくなる。
【０１６７】
複屈折の影響を軽減するには、本来ならば上記のようなレンズを用いるべきではあるが、実際のところ、あまりに肉厚を薄くすると型内に樹脂を流し込む際にスムーズに流れなくなり、それが故に複屈折を生じさせてしまう。また、レンズ高さ（副走査方向の幅）ｈを高くすると前述したようにコストが高くなるため好ましくない。
【０１６８】
しかしながら、（ｈ／ｄ）≦１．８になるようなレンズを用いることで、本明細書で指摘した課題が顕著になる場合でも本明細書で述べてきた手段を用いることで問題を軽減することが可能になる。本参考例では走査光学手段に用いている偏光手段側のレンズ６ａでは（ｈ／ｄ）＝１．５３、感光ドラム面７側のレンズ６ｂは（ｈ／ｔ）＝１．６３と複屈折の影響を受けやすい形状になっている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１６９】
樹脂製の走査用のレンズが複数枚ある場合、複屈折による走査線の間隔誤差は、ほぼ各レンズごとの複屈折の影響の和の状態で現れる。
【０１７０】
しかしながら、コスト及び光学性能を両立させるために、樹脂製の走査用のレンズを複数枚（２枚以上）用いる必要がある場合が多い。また複屈折による影響は光束が入射する方向やレンズの形状にも依存する。このため走査線の副走査方向の間隔誤差は主走査方向に対し、線形的に変化しない。まして複数枚ある場合、互いに打ち消しあう箇所もありえるが、同時に誤差を増幅する箇所も生じる。局所的にこのような場所が生じると印字画像上でその箇所が非常に目立ち、印字品位の劣化を招く。本参考例では走査光学手段に複屈折を有するレンズを２枚用いている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１７１】
以下に走査光学手段に用いられるレンズが、全て樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合に複屈折の影響が大きくなる理由について述べる。
【０１７２】
走査光学手段が複数の樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合、複屈折による間隔誤差は、ほぼ各レンズの複屈折の影響を足し合わせた状態で現れる。なぜならば複屈折の主軸の傾きの分布はレンズ外形に依存し易く、且つ走査光学手段で用いられているレンズはスペースの関係より通常、矩形状にすることが多いため、程度の差こそあれ、レンズの場所に対する複屈折の主軸が傾いていく方向は、レンズを問わず同様になるためである。
【０１７３】
また複屈折による影響は光束が入射する方向やレンズの形状にも依存する。このため走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差は主走査方向に対し、厳密には線形的に変化しない。よって複屈折を有するレンズを複数枚用いると、間隔誤差が大きく発生する箇所が足し合わされて、走査線の間隔誤差が局所的に大きく発生する箇所が現れ得る。このような場所が局所的に生じると印字画像上でその箇所が非常に目立ち、印字品位の劣化を招く。
【０１７４】
また、複屈折の影響はレンズの肉厚にも影響され、一般に肉厚が厚くなるほど影響が現れ易い。よって樹脂製の複屈折を有するレンズが１枚しかない場合でも、そのレンズの肉厚が厚い場合は走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差を生じさせ易くなる。走査光学手段に用いるレンズが１枚のみの場合、ｆθ特性等を得るためにレンズ肉厚が厚くなる傾向にある。このため、走査光学手段に用いられた唯一のレンズが樹脂製の複屈折を有するレンズの場合、走査線の間隔誤差を生じさせ易くなる。
【０１７５】
以上の様に走査光学手段に用いられるレンズが全て樹脂製の複屈折を有するレンズから構成されている場合、複屈折の影響が大きくなるため、走査線の有効走査領域の左端と右端の副走査方向の間隔誤差が発生し易くなる。よって本来ならばこのような構成は避けるべきではあるが、コスト及び光学性能を両立させるために、あえて上記のような構成にする場合が多い。本明細書の発明の効果は特にこのような場合において得られ、本明細書で提案した解決手段を用いることで走査線の間隔誤差に起因する印字画像の品位の劣化を軽減することができる。
【０１７６】
本参考例では走査光学手段を構成する２枚のレンズにどちらも樹脂製の複屈折を有するレンズを用いている。しかしながらこれまでに述べてきた対策を施すことで影響を軽減している。
【０１７７】
主走査方向においてレンズ左端（軸外）とレンズ右端（軸外）で複屈折の主軸の向きが異なり（図１７〜図１９）、且つ、レンズ端部の複屈折の主軸の向きが副走査方向において非対称な分布（図１９）となっている本発明の樹脂製のレンズは、参考例４において、２枚であるが、それに限定されることなく、１枚でも３枚以上でも良い。
【０１７８】
また、走査光学手段６は、本発明の樹脂からなる成形加工で成形された複屈折を有する屈折光学素子（レンズ）以外にパワーを有するガラス製の反射光学素子を含んでいても良い。
【０１７９】
また、走査光学素子は、回折面を含んでいても良い。本発明の走査光学素子は、パワーを有する屈折光学素子（レンズ）面上に回折面が形成された素子でも平板ガラス面上に回折面が形成された素子でも良い。
【０１８０】
また、本発明の屈折率異方性を示す樹脂製の走査光学素子（レンズ）は、正のパワーを有する素子でも負のパワーを有する素子でも良い。
【０１８１】
また、本参考例においてはコリメーターレンズ２やシリンドリカルレンズ４等を用いずに、光源手段１０からの光束を直接開口絞り３を介して光偏向器５に導光しても良い。
【０１８２】
以上の如く、参考例４では、走査光学手段６が全て樹脂製の走査用のレンズであるが、それに限定されない。走査光学手段６がガラス製の走査レンズを１枚又は複数枚含んでいても良い。
【０１８３】
［画像形成装置］
図１５は、本発明の実施形態１、２、参考例１乃至３のいずれかのマルチビーム走査光学装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図１５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）（画像信号）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、本発明の実施形態１、２、参考例１乃至３のいずれかの光走査ユニット（マルチビーム走査光学装置）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（光束）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。
【０１８４】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モータ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。
【０１８５】
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。ここで用いられるトナー粒子は、例えば帯電ローラ１０２によって帯電された電荷とは逆符号を持つものが用いられる。そして、感光ドラムの非露光部にトナーが付着する部分（画線部）となる。つまり、本実施形態においては、所謂正規現像が行われる。尚、本実施形態において感光ドラムの露光部にトナーが付着する反転現像を行うようにしても良い。
【０１８６】
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（転写器）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１５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。
【０１８７】
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１５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とで構成されており、転写部から撒送されてきた用紙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。
【０１８８】
図１５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１１５を始め画像形成装置内の各部や、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１８９】
【発明の効果】
本発明は、前記走査光学手段は、樹脂製の走査光学素子を少なくとも１枚有しており、該樹脂製の走査光学素子は、成形加工の冷却時に生じる応力分布により、光軸を中心として主走査方向に向って該樹脂製の走査光学素子の一端の複屈折の主軸の向きと該樹脂製の走査光学素子の他端の複屈折の主軸の向きが異なっており、該樹脂製の走査光学素子を通過して前記被走査面上に結像する複数の光束が該被走査面上に描く走査線のうち隣接する走査線の間隔が有効走査領域内で主走査方向に向って変位しており、該複数の発光部から各々出射される光束の偏光角が互いに異なることに起因する走査線の副走査方向の間隔誤差を所望の走査線間隔の１／５以下に設定する設定手段を少なくとも１つ有することで、比較的簡易な構成で、高速で高品位の印字を得ることができるマルチビーム走査光学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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例１の主走査方向の要部断面図
【図２】  本発明の参考例１の発光部の配置図
【図３】  本発明の参考例２の主走査方向の要部断面図
【図４】  本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面図
【図５】  本発明の実施形態１の光源手段の構成図
【図６】  本発明の実施形態１の光源手段の構成図
【図７】  本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面図
【図８】  本発明の実施形態２の光源手段の構成図
【図９】  本発明の参考例３の主走査方向の要部断面図
【図１０】  本発明の参考例３の各光束の位置関係を示す図
【図１１】  本発明の参考例３の各光束の位置関係と結像位置を示す図
【図１２】  本発明の参考例３の偏心時の走査線の位置関係を示す図
【図１３】  本発明の参考例３の主走査方向の要部断面図
【図１４】  本発明の参考例３の主走査方向の要部断面図
【図１５】  本発明の走査光学装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査方向の要部断面図
【図１６】  入射光束の偏光方向Ｐと主軸との関係を示した図
【図１７】  光学素子を正面から見たときの正面図
【図１８】  レンズ中央部における主軸の分布図
【図１９】  レンズ端部における主軸の分布図
【図２０】  入射光束の偏光方向を示した図
【図２１】  理想的なスポットの内部の強度分布図
【図２２】  端部光束のスポット内部の強度分布図
【図２３】  偏光方向が傾斜している時のスポット内部の強度分布図
【図２４】  偏光方向が傾斜している時のスポット内部の強度分布の推移図
【図２５】  走査線の傾斜を示した説明図
【図２６】  発光部が１つ、又は、発光部が２つの時の走査線の傾斜を示した説明図
【図２７】  光束間の位相分布図
【図２８】  光束間の位相分布図
【図２９】  樹脂製のレンズ透過後の偏光方向を示した説明図
【図３０】  光束内の偏光の方向を示した説明図
【図３１】  樹脂製のレンズ透過後の偏光方向を示した説明図
【図３２】  樹脂製のレンズ透過後の偏光方向を示した説明図
【図３３】  樹脂製のレンズ内に生じる応力分布と複屈折の主軸の関係を示した説明図
【図３４】  発光部が４つの時の走査線の傾斜を示した説明図
【図３５】  本発明の樹脂製の走査レンズが１枚である例を示した説明図
【図３６】  発光部が１つである参考例４に用いられる説明図
【符号の説明】
１，１１，１２，３１，１０ 光源手段
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 発光部
２ コリメーターレンズ
３ 開口絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 偏向手段（光偏向器）
６ 走査光学手段
６ａ 第１の光学素子
６ｂ 第２の光学素子
７ 被走査面（感光ドラム面）
８ 入射光学手段
９，９ａ，９ｂ，９ｃ 光路合成手段
１８ 偏光制御手段
２１ 第１の光源
２２ 第２の光源
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 発光部
１００ マルチビーム走査光学装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
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
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器
【図１】
0004708637.tif 000002
【図２】
0004708637.tif 000003
【図３】
0004708637.tif 000004
【図４】
0004708637.tif 000005
【図５】
0004708637.tif 000006
【図６】
0004708637.tif 000007
【図７】
0004708637.tif 000008
【図８】
0004708637.tif 000009
【図９】
0004708637.tif 000010
【図１０】
0004708637.tif 000011
【図１１】
0004708637.tif 000012
【図１２】
0004708637.tif 000013
【図１３】
0004708637.tif 000014
【図１４】
0004708637.tif 000015
【図１５】
0004708637.tif 000016
【図１６】
0004708637.tif 000017
【図１７】
0004708637.tif 000018
【図１８】
0004708637.tif 000019
【図１９】
0004708637.tif 000020
【図２０】
0004708637.tif 000021
【図２１】
0004708637.tif 000022
【図２２】
0004708637.tif 000023
【図２３】
0004708637.tif 000024
【図２４】
0004708637.tif 000025
【図２５】
0004708637.tif 000026
【図２６】
0004708637.tif 000027
0004708637.tif 000028
【図２７】
0004708637.tif 000029
【図２８】
0004708637.tif 000030
【図２９】
0004708637.tif 000031
【図３０】
0004708637.tif 000032
【図３１】
0004708637.tif 000033
【図３２】
0004708637.tif 000034
【図３３】
0004708637.tif 000035
【図３４】
0004708637.tif 000036
【図３５】
0004708637.tif 000037
【図３６】
0004708637.tif 000038