(57)【要約】【課題】  主走査方向のピント位置ずれに起因する主走査方向の位置ずれを低減した高速で高品位の印字が可能な放射配置の走査光学系を提供することを目的とする。【解決手段】  そのため、本発明は、マルチビーム走査光学系において、該複数の光源ユニットのうち少なくとも１つの光源ユニットは複数の発光点を有し、以下の条件式を満たすように設定した。  ３×｛（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ）＋ｐ｝／ｆｆθ＜（２５．４／Ｍ）×０．５【選択図】  図１
2005241680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも主走査方向に離間して配置された複数の光源ユニットを有する光源手段と、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットに対応して光束変換素子及び開口部を有し、該光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、
該偏向手段により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系において、
該複数の光源ユニットのうち少なくとも１つの光源ユニットは複数の発光点を有し、
該複数の光源ユニットに含まれる複数の発光点のうち主走査方向において最も離れた発光点の間隔をＤ［ｍｍ］、
該開口部から該偏向手段に設けられた偏向面までの距離をＬ１［ｍｍ］、
該光束変換素子の焦点距離をｆｃｏｌ［ｍｍ］、
該走査光学手段の焦点距離をｆｆθ［ｍｍ］、
該複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから射出された全光束の偏向点のうち、最も主走査方向に離間している偏向点間の中心を中心点ｑと定義するとき、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットの中心点ｑの最も主走査方向に離間している中心点ｑの広がり幅をｐ［ｍｍ］、印字画像の解像度をＭ［ｄｐｉ］とする時、
以下の条件式、
３×｛（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ）＋ｐ｝／ｆｆθ＜（２５．４／Ｍ）×０．５
を満足することを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項２】
少なくとも主走査方向に離間して配置された複数の光源ユニットを有する光源手段と、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットに対応して光束変換素子及び開口部を有し、該光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、
該偏向手段により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系であって、
該複数の光源ユニットのうち少なくとも１つの光源ユニットは複数の発光点を有することを特徴とするマルチビーム走査光学系。
【請求項３】
前記開口部は、主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材及び、これらの光束群を挟むように配置された第２の遮光部材によって構成されていることを特徴とする請求項２記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項４】
前記主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材と前記これらの光束群を挟むように配置された第２の遮光部材は、光束の略進行方向に対して配置される位置が異なることを特徴とする請求項３記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項５】
前記主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材よりも、前記これらの光束群を挟むように配置された第２の遮光部材の方がより偏向手段に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項４のマルチビーム走査光学系。
【請求項６】
主走査方向において、前記ある隣接した光束の間に配置される第１の遮光部材が複数枚有り、且つそれら遮光部材の組み合わせのうち少なくとも１組の関係は光束の略進行方向に対して配置される位置が異なることを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項７】
複数の光源ユニットに含まれる複数の発光点のうち主走査方向において最も離れた発光点の間隔をＤ［ｍｍ］、
主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材から前記偏向手段に設けられた偏向面までの距離をＬ２［ｍｍ］、
前記光束群を挟むように配置された第２の遮光部材から該偏向面までの距離をＬ３［ｍｍ］、
前記光束変換素子の焦点距離をｆｃｏｌ［ｍｍ］、
前記走査光学手段の焦点距離をｆｆθ［ｍｍ］、
該複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから射出された全光束の偏向点のうち、最も主走査方向に離間している偏向点間の中心を中心点ｑと定義するとき、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットの中心点ｑの最も主走査方向に離間している中心点ｑの広がり幅をｐ［ｍｍ］、印字画像の解像度をＭ［ｄｐｉ］とする時、
以下の条件式、
３×［｛Ｄ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌ｝＋ｐ］／ｆｆθ＜（２５．４／Ｍ）×０．５
を満足することを特徴とする請求項３から６の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項８】
前記主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材が主に副走査方向の光束幅を決定することを特徴とする請求項３から７の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項９】
前記主走査方向において隣接する光束の間に配置された第１の遮光部材において、前記光源手段側方向に伸びる壁部を持つことを特徴とする請求項３から８の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系と、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系で走査された光束によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のマルチビーム走査光学系と、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マルチビーム走査光学系に入力せしめるプリンタコントローラとを有していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は走査光学系及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束（レーザ光）を光偏向器としてのポリゴンミラーにより反射偏向させ、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（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】
従来よりレーザービームプリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられている走査光学系は光源から射出された光束を入射光学手段により偏向手段に導光し、該偏向手段により偏向された光束を走査光学手段により被走査面である感光ドラム面上にスポット状に結像させ、該光束で感光ドラム面上を光走査している。
【０００３】
近年、画像形成装置の高性能化、高機能化に伴い、高速化への要求が高まってきており、この要求に答えるため、複数の光源等を用いることが検討されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では複数の光源を用いた走査光学系を提案している。
【０００５】
また、特許文献２では光源として１個のチップから一直線上に並んだ複数本のレーザ光を放射するマルチビームレーザーチップを光源としたマルチビーム走査光学系を提案している。
【０００６】
ところで、マルチビーム走査光学系では偏向面上において、主走査方向に偏向点の位置が光束ごとに異なっている場合、特許文献３で述べているように、光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレに応じて、各光束の走査位置が主走査方向にずれるといった現象が起こる。このような現象が生じると描画される画像品位を劣化させてしまうため好ましくない。このような現象を軽減するには偏向面そのものに絞りの機能を持たせるか、絞りと偏向面を共役の関係にすればよい。しかしながら、偏向面そのものに絞りの機能を持たせた場合、走査中に光束幅が変化し、光量ムラが生じるため、あまり好ましい構成とは言えない。また、絞りと偏向面を共役の関係にするには新たな光学素子が必要になり、更に光源から偏向面までの距離が長くなるため、この方法もあまり好ましい方法とはいえない。これを踏まえ特許文献３では絞りを極力偏向面に近づけることで「光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレに応じて、各光束の走査位置が主走査方向にずれる現象」を軽減することを提案している。
【０００７】
ところで、図１０に示すような、発光点ごとにコリメータレンズ及び絞りを有する構成の場合、偏向点の相対的な位置関係を比較的自由に決めることができる。このため図１０に示すような光学系の場合、偏向点位置を一致させることで、特許文献３で指摘している現象を軽減することができる。図１０において１、２はレーザ、３、４はコリメータレンズ、２１、２２は絞り、８は偏向手段、レーザ１、２から偏向手段への実線は主光線を示している。
【特許文献１】特開平１１−３５２４２６号公報
【特許文献２】特開平２００１−２２８４２２号公報
【特許文献３】特開平２００１−１５９７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これに対して図１１に示すような共通の絞りを用いる場合、各発光点から射出された光束は絞りを設けた箇所で同一の位置を通過後、次第に乖離し、各光束の偏向点は大きくずれてしまう。図１１において２３は絞り、一点破線はレーザ及びコリメータレンズの光軸を示し、その他図１０に示した要素と同一要素には同符番を付している。図１１の構成の場合、偏向点のズレ量は各光束の偏向面への入射角度の差と絞りから偏向面までの距離で決まる。仮に入射角度の差を６°、絞りから偏向面までの距離を１０ｍｍとすると偏向点のズレは１．０５ｍｍとなる。このとき、走査光学手段の焦点距離を１５０ｍｍ、光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレをＸｍｍとすると、主走査方向における光束間の走査位置のずれは７Ｘμｍとなる。これまでの検討で光束間の走査位置のずれが少なくとも半画素程度発生すると印字した画像は違和感を与えるようになることが分かっており、今、印字画像の解像度をＭ［ｄｐｉ］とすると半画素の大きさは２５．４／Ｍ×０．５で表せる。よって解像度Ｍを１２００［ｄｐｉ］とすると許容できる光束間の走査位置のずれは２５．４／Ｍ×０．５＝１０．６μｍとなる。仮にＸの大きさを３ｍｍとすると半画素の大きさ（１０．６μｍ）に対して光束間の走査位置のずれ（２１μｍ）は大きく、印字品位に大きな劣化を与える。
【０００９】
図１１のような構成の場合、発光点を副走査方向に並べることで、偏向面上における主走査方向のズレを無くすことができるが、このような構成は走査線が曲がり易くなったり、スポットの向きが回転し易くなったりといった印字品位を劣化させる現象を生じさせ易いため、あまり好ましい構成とはいえない。いずれにせよ、図１１に示すような構成の場合、よほど偏向面への入射角度を小さくするか、絞りを偏向面に近づける等しない限り、好ましい構成にすることはできない。
【００１０】
図１２は光源に例えば２ビームレーザを用い、コリメータレンズ及び絞りを共通にした構成を示している。図１２において１ａ、１ｂはレーザ１における発光点を示し、その他図１０及び図１１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００１１】
このとき発光点の距離Ｄは例えば０．０９ｍｍと非常に接近しているため偏向面への入射角度差は、焦点距離ｆｃｏｌ＝２０ｍｍのコリメータレンズを用いた場合１５．５’と非常に小さくなっている。絞りから偏向面までの距離をＬ１とすると偏向点の位置ずれ量はＤ・Ｌ１／ｆｃｏｌで表せるため、絞りから偏向面までの距離Ｌ１を３０ｍｍとしても偏向点の位置はＤ・Ｌ１／ｆｃｏｌ＝０．１３５ｍｍしかずれない。走査光学手段の焦点距離をｆｆθｍｍ、光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレをＸｍｍとすると、主走査方向における光束間の走査位置ずれは（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ）／ｆｆθ・Ｘで表せるため、走査光学手段の焦点距離ｆｆθを１５０ｍｍとすると、光束間の走査位置のずれは０．９Ｘμｍとなる。今、解像度をＭ＝１２００［ｄｐｉ］とすると半画素の大きさは２５．４／Ｍ×０．５＝１０．６μｍとなり仮にＸの大きさを３ｍｍとしても半画素の大きさ（１０．６μｍ）に対して光束間の走査位置のずれ（２．７μｍ）は十分小さく、印字品位に大きな劣化を与えない。
【００１２】
図１３は図１２に示した構成を２つ用いた構成に相当する。図１３において図１０、図１１及び図１２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００１３】
図中、各発光点を右から順に１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂとし、発光点１ａ、１ｂはレーザ１に、発光点２ａ、２ｂはレーザ２に設けられているとする。更にレーザ１から射出された２つの光束はコリメータレンズ３で走査光学系にとって適当な収束度を持つ光束に変換された後、絞り２１を介して偏向面８に入射し、レーザ２から射出された２つの光束はコリメータレンズ４で走査光学系にとって適当な収束度を持つ光束に変換された後、絞り２２を介して偏向面８に入射する。図では絞りの位置が図１２に比べて偏向面からはなれた位置に配置しているが、これはある光束のための絞りが他の光束の邪魔に成らないように配慮したためである。このため偏向点は図１２の場合に対して大きくずれ、仮に絞りから偏向面までの距離Ｌ１を６０ｍｍとした場合、発光点１ａ、１ｂから射出した光束Ａ、Ｂの偏向点の位置ずれ量はＤ・Ｌ１／ｆｃｏｌ＝０．２７ｍ発生する。
【００１４】
しかも図１３のような構成の場合、レーザ１側の入射光学系とレーザ２側の入射光学系の相対的な位置ズレを考慮する必要があり、光束Ａ、Ｂに対する偏向点の中心と光束Ｃ、Ｄに対する偏向点の中心との主走査方向における間隔ｐが公差の積み上げの結果０．３ｍｍ見込まれるとすると、偏向点位置のズレは最大で０．５７ｍｍ発生することが考えられる。走査光学手段の焦点距離をｆｆθｍｍ、光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレをＸｍｍとすると、走査位置のずれは（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ＋ｐ）／ｆｆθ・Ｘと表すことができるから、走査線の位置ズレは３．８Ｘμｍとなる。仮にＸの大きさを３ｍｍとすると光束間の走査位置のずれは１１．４μｍとなり、半画素の大きさ１０．６μｍに対して大きく、印字品位を劣化させてしまう。
【００１５】
とはいえ図１４のように絞りを共通化することで絞りの位置を偏向面に近づけると、図１１で指摘したように偏向点が大きくずれてしまう。図１４において図１１及び図１３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００１６】
本発明は上記の現象を軽減し、高速で高品位の印字が可能な走査光学系及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、少なくとも主走査方向に離間して配置された複数の光源ユニットを有する光源手段と、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットに対応して光束変換素子及び開口部を有し、該光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、
該偏向手段により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系において、
該複数の光源ユニットのうち少なくとも１つの光源ユニットは複数の発光点を有し、
該複数の光源ユニットに含まれる複数の発光点のうち主走査方向において最も離れた発光点の間隔をＤ［ｍｍ］、
該開口部から該偏向手段に設けられた偏向面までの距離をＬ１［ｍｍ］、
該光束変換素子の焦点距離をｆｃｏｌ［ｍｍ］、
該走査光学手段の焦点距離をｆｆθ［ｍｍ］、
該複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから射出された全光束の偏向点のうち、最も主走査方向に離間している偏向点間の中心を中心点ｑと定義するとき、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットの中心点ｑの最も主走査方向に離間している中心点ｑの広がり幅をｐ［ｍｍ］、印字画像の解像度をＭ［ｄｐｉ］とする時、
以下の条件式、
３×｛（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ）＋ｐ｝／ｆｆθ＜（２５．４／Ｍ）×０．５
を満足することを特徴とする構成とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、少なくとも主走査方向に離間して配置された複数の光源ユニットを有する光源手段と、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットに対応して光束変換素子及び開口部を有し、該光源手段から射出した複数の光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、
該偏向手段により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系において、
該複数の光源ユニットのうち少なくとも１つの光源ユニットは複数の発光点を有し、
該複数の光源ユニットに含まれる複数の発光点のうち主走査方向において最も離れた発光点の間隔をＤ［ｍｍ］、
該開口部から該偏向手段に設けられた偏向面までの距離をＬ１［ｍｍ］、
該光束変換素子の焦点距離をｆｃｏｌ［ｍｍ］、
該走査光学手段の焦点距離をｆｆθ［ｍｍ］、
該複数の光源ユニットのうち同一の光源ユニットから射出された全光束の偏向点のうち、最も主走査方向に離間している偏向点間の中心を中心点ｑと定義するとき、
該複数の光源ユニットの各光源ユニットの中心点ｑの最も主走査方向に離間している中心点ｑの広がり幅をｐ［ｍｍ］、印字画像の解像度をＭ［ｄｐｉ］とする時、
以下の条件式、
３×｛（Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ）＋ｐ｝／ｆｆθ＜（２５．４／Ｍ）×０．５
を満足することで、高速で高品位の印字が可能な走査光学系並びにそれを用いた画像形成装置を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず本発明の目的を達成する為の原理説明を記していく。
【００２０】
本発明は図１５に示すように光束の間に配置された遮光部材と光束群の両端に設ける遮光部材の位置を分離し、各々の遮光部材を極力偏向面に近い箇所に設けることで、各光束の偏向点を極力近づけ、光束の走査位置のずれを軽減している。図１５において図１４に示した要素と同一要素には同符番を付している。図１５において右から順に各発光点を１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂとし、発光点１ａ、１ｂはレーザ１に、発光点２ａ、２ｂはレーザ２に設けられているとする。また、３、４はコリメータレンズ、６は光束の間に配置された遮光部材、７は光束群の両端に設けられた遮光部材、８は偏向面を示している。この結果、図中点線で示した、遮光部材６、７の中間に位置する見かけの絞りの位置２４（詳細は後ほど説明する）を偏向面に近づけたことで、偏向点の位置ずれを軽減している。仮に偏向面から遮光部材６までの距離Ｌ２を５０ｍｍ、偏向面から遮光部材７までの距離Ｌ３を１０ｍｍとすると見かけの絞りの位置はその中間である３０ｍｍになるため、全光束の偏向点の位置ずれＤ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌは０．１３５ｍｍに抑えることができる。この結果、光束間の走査位置のずれは図１２に示す従来の２ビームレーザ並に低減することが可能になる。具体的には発光点１ａと２ａから射出する光束の主走査方向における偏向点の位置を一致させるとき、発光点１ｂと２ｂから射出する光束の主走査方向における偏向点の位置が一致するため、偏向点の位置ずれの量は図１２に示すような２ビームレーザを単独で用いた場合における偏向点の位置ずれの量と同じになり、全光束の偏向点の位置ずれを最小に抑えることができる。
【００２１】
また、レーザ１側の入射光学系とレーザ２側の入射光学系の相対的な位置ズレの公差を考慮し、光束Ａ、Ｂに対する偏向点の中心と光束Ｃ、Ｄに対する偏向点の中心との主走査方向における間隔ｐが公差の積み上げの結果０．３ｍｍ見込まれるとすると、偏向点位置のズレは最大で０．４３５ｍｍ発生する。この場合、走査光学手段の焦点距離をｆｆθｍｍ、光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレをＸｍｍとすると、主走査方向における光束間の走査位置ずれは（Ｄ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌ＋ｐ）／ｆｆθ・Ｘで表せるため、走査光学手段の焦点距離ｆｆθを１５０ｍｍとすると、光束間の走査位置のずれは２．９Ｘμｍとなる。今、解像度をＭ＝１２００［ｄｐｉ］とすると半画素の大きさは２５．４／Ｍ×０．５＝１０．６μｍとなり仮にＸの大きさを３ｍｍとしても半画素の大きさ（１０．６μｍ）に対して光束間の走査位置のずれ（８．７μｍ）は小さく、印字品位に大きな劣化を与えない構成といえる。
【００２２】
次に見かけの絞り位置について図１６を持用いて説明する。図１６においてＡは発光点１ａから射出した光束を、Ｂは発光点２ａから射出した光束を示し、更に実線は光束端、一点破線は光束中心を示している。
【００２３】
上下若しくは左右の光束幅が２つの遮光部材によって決定される場合、絞りに対する光束の入射角度によらず、光束中心は必ず実際に光束の形状を決定している２つのエッジの中点を通る。これは図１６において両エッジを結ぶ線分と、両エッジの中点２５を通り、光束に垂直な線を引くと合同な２つの直角三角形が現れることからも分かる。
【００２４】
このため光束Ａ、Ｂの中心は共に、遮光部材７の右側７ａの左端と遮光部材６の右端との中点２５を通過する。つまりレーザ１にとって、絞りが遮光部材６と７の中間にある場合と変わらなくなる。よってレーザ１にとっての見かけの絞り位置は遮光部材６と７の中間に位置することになる。同じことはレーザ２にとっても言え、偏向点の位置ズレ量の計算はこの見かけの絞り位置で計算すればよいことが分かる。
【００２５】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１のマルチビーム走査光学系における主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【００２６】
尚、本明細書においては走査光学手段の光軸と光偏向器により偏向された光束とが形成する面を主走査断面、走査光学手段の光軸を含み主走査断面と直交する面を副走査断面と定義する。
【００２７】
同図において１、２は光源ユニット（モノリシック２ビームレーザ）であり、光束Ａ及びＢは光源ユニット１より、光束Ｃ、Ｄは光源ユニット２よりそれぞれ射出している。
【００２８】
尚、光源ユニット及び発光点の数は２つに限られない。光源ユニット及び発光点の数は３つ以上でも良い。また、本発明で言う光源ユニットとはモノリシックマルチビームレーザに限定されるものではなく、共通のコリメート光学素子を有し、調整時において１つのユニットして振舞うものも含む。
【００２９】
本発明に用いられるモノリシックマルチビームレーザとして、端面発光型と面発光型のどちらも適用できる。
【００３０】
光源ユニット１、２に設けられた発光点１ａ、１ｂ及び２ｃ、２ｄ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各々離して配置しており、発光点間の距離は副走査方向よりも主走査方向の方が長い。
【００３１】
これは実際に必要な副走査方向の発光点間距離に対し実際の発光点間距離の方が長く、各光源ユニットをそれぞれ回転することによって、副走査方向の発光点間距離を所望の値にしているためである。
【００３２】
３、４はコリメータ−レンズであり、コリメータレンズ３は光源ユニット１から射出した光束Ａ、Ｂを、コリメータレンズ４は光源手段２から射出した光束Ｃ、Ｄを、それぞれ弱収束光に変換している。
【００３３】
５はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。
【００３４】
６、７は２つで開口絞りの機能を持つものであり、遮光部材６は各光束の内側及び副走査方向を、遮光部材７は各光束の外側を規制することで各光束を最適なビーム形状に成形している。
【００３５】
本実施形態ではこの遮光部材６、７を後述する偏向手段８の偏向面８ａに近づけて配置することで光束Ａ、Ｂ及び光束Ｃ、Ｄの偏向点を近づけ、「光束が集光する位置と被走査面の位置とのズレに応じて、各光束の走査位置が主走査方向にずれる現象」を軽減している。
【００３６】
尚、光源ユニット１、２、コリメータ−レンズ３、４、シリンドリカルレンズ５、そして遮光部材６、７等の各要素は入射光学手段１４の一要素を構成している。
【００３７】
８は偏向手段としての光偏向器であり、例えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印ＰＡ方向に一定速度で回転している。
【００３８】
９はｆθ特性を有する走査光学手段であり、第１、第２の２枚の光学素子（ｆθレンズ）９ａ、９ｂを有し、
光偏向器８により偏向された４つの光束を被走査面（感光ドラム）１０上にスポット状に結像させ、４本の走査線を形成している。
【００３９】
走査光学手段９は副走査断面内において光偏向器８の偏向面８ａもしくはその近傍と感光ドラム１０もしくはその近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００４０】
遮光部材１１は十分に光束を遮光しきれない遮光部材６の遮光機能を補佐するための部材である。
【００４１】
走査光学手段９は、本実施形態では、２枚のレンズであるが、走査光学手段９は、１枚のレンズ、３枚以上のレンズでも良く、曲面ミラーや回折光学素子を含んでいても良い。
【００４２】
本実施形態においては画像情報に応じて光源ユニット１から光束Ａ、Ｂが、光源ユニット２から光束Ｃ、Ｄが光変調され射出される。
【００４３】
更に光束Ａ、Ｂはコリメータレンズ３によって、光束Ｃ、Ｄはコリメータレンズ４によって弱収束光に変換される。
【００４４】
次に遮光部材６によって光束Ａ、Ｂは図中右側を、光束Ｃ、Ｄは図中左側を規制され更にシリンダー透過後に遮光部材７によって光束Ａ、Ｂは図中左側を、光束Ｃ、Ｄは図中右側を規制される。上下（副走査）方向に関しては遮光部材６によって規制される。
【００４５】
シリンドリカルレンズ５に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。
【００４６】
また副走査断面内においては収束して光偏向器８の偏向面８ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。
【００４７】
そして光偏向器８の偏向面８ａで偏向反射された４つの光束は走査光学手段９により感光ドラム１０上にスポット状に結像され、該光偏向器８を矢印ＰＡ方向に回転させることによって、該感光ドラム１０上を矢印ＳＢ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。
【００４８】
これにより記録媒体である感光ドラム面１０上に画像記録を行っている。
【００４９】
本実施形態では、光源ユニット１、２に発光点間距離Ｄが９０μｍの２ビームレーザを、光束変換素子としてのコリメータレンズ３、４に焦点距離ｆｃｏｌが２０ｍｍのレンズを用い、偏向面から遮光部材６までの距離Ｌ２を５０ｍｍ、偏向面から遮光部材７までの距離Ｌ３を１０ｍｍ、走査光学手段の焦点距離をｆｆθｍｍ、解像度をＭ＝１２００［ｄｐｉ］とすることで、
３×｛Ｄ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌ＋ｐ｝／ｆｆθ＝２．７×１０−３
２５．４／Ｍ×０．５＝１０．６×１０−３
と、設計値において、上記の条件式を十分満たすことで、光束間の走査位置ズレを軽減し、印字画像の品位の劣化を軽減している。
【００５０】
また、レーザ１側の入射光学系とレーザ２側の入射光学系の相対的な位置ズレの公差を考慮し、光束Ａ、Ｂに対する偏向点の中心と光束Ｃ、Ｄに対する偏向点の中心との主走査方向における間隔ｐが公差の積み上げの結果０．３ｍｍ見込まれるとすると、
３×｛Ｄ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌ＋ｐ｝／ｆｆθ＝８．７×１０−３
と、設計値からのズレを考慮しても、上記の条件式を満たし、印字画像の品位の劣化が起こり難い構成としている。
【００５１】
本実施形態においては２つの発光点を有する２つの光源ユニットを用いたが、本発明の効果は上記の構成に縛られるものではなく、発光点や光源ユニットの数が更に多い場合でも発明の効果は得られる。
【００５２】
つまり、本発明において、１つの光源ユニット内に含まれる発光点は３つ以上でも良い。また、光源ユニットは２つに限定されない。３つ以上でも良い。
【００５３】
更に、本発明において、一方の光源ユニットの発光点の数が少なくとも２つ以上であれば、他方の光源ユニットの発光点の数は、１つでも複数でも良い。
【００５４】
本発明は、高画質要求のために使用される解像度：Ｍ＝１２００［ｄｐｉ］以上でより効果を発揮する。
【００５５】
次に遮光部材６、７の構成について説明する。また、以下の説明では説明を容易にするため言及しない限り、シリンドリカルレンズの影響を考えないものとする。本実施形態では遮光部材６及び７は図４に示す形状をしている。具体的には遮光部６は図４（Ａ）に示すように平板に半楕円を逆向きに配置し、更に直線で延長した開口部を有している。遮光部７は図４（Ｂ）に示すように平板に半楕円を向かい合わせて配置し、直線で結んだ開口部を有している。この２つの部材を図１に示すように配置することで光源側からは図４（Ｃ）に示すような開口が見られる。この開口を用いることで、光束を最適な形状に成形している。また、遮光部材６の副走査方向の幅Ｗ１と遮光部材７の副走査方向の幅Ｗ２は一致しておらず、本実施形態ではＷ１＜Ｗ２とすることで副走査方向の光束幅を主に遮光部材６で決定している。このような形状を各遮光部材に与えることで遮光部材６と７の相対的な位置が副走査方向にずれても急激に光束幅を変化しないようになる。なぜならば副走査方向の光束幅は遮光部材６のみで決まるため、図５（Ｂ）に示すように遮光部材６と７の位置が副走査方向にずれても、光束幅には影響を及ぼさないからである。但し、相対的なズレの量が±（Ｗ２−Ｗ１）／２を超えると、副走査方向の光束幅はもはや遮光部材６のみで決定されなくなる。このため、相対的な位置ズレの交差をｄＺとするとき２ｄＺ＋Ｗ１≦Ｗ２と成るようにＷ２の値を決める必要がる。本実施形態ではＷ１＝２．０ｍｍ、Ｗ２＝２．２ｍｍ、ｄＺ＝０．１ｍｍとしている。また、本実施形態のように半楕円を直線で延長することにより、主走査方向の相対的な位置ズレの際、開口部の形状がいびつになることを防ぐことができる。図５（Ａ）は遮光部材６と７の位置が主走査方向にずれた状態を示している。このとき直線部分の長さが変化するだけであるため、開口部の形状はいびつな変形をしないため、被走査面上に置けるスポットの形が楕円から他の形に変わるようなことは無い。但し、主走査方向の光束幅が変化してしまうため、被走査面上において、レーザユニット１とレーザユニット２の間に光量差が生じてしまう。本実施形態では、被走査面上における光量差を実際にレーザユニット１、２から射出される光束の光量にフィードバックすることで被走査面上における光量差を軽減している。尚、実際に用いられている遮光部材７の形状は図６に示す形状をしている。副走査方向の幅Ｗ２’がＷ２’＜Ｗ２に成っている以外は図４（Ｂ）と同じである。これはシリンドリカルレンズ５の影響を考慮したためである。Ｗ２’はＷ２にシリンドリカルレンズの焦点距離ｆｃｌに対する遮光部材７から偏向面までの距離Ｌ３の比を乗じることで求められる（Ｗ２’＝（Ｌ３／ｆｃｌ）×Ｗ２）。
【００５６】
また、シリンドリカルレンズ５の影響のため、遮光部材６における副走査方向の光束幅Ｗ１に比べ、遮光部材７における副走査方向の光束幅Ｗ２’の方が狭い為、遮光部材６、７の副走査方向の幅Ｗ１とＷ２’の公差を比較すると、Ｗ１の方が公差をきつく縛る必要が無い。よって本実施形態では遮光部材６で副走査方向の光束幅を決定するようにしている。なお、本実施形態では開口部に半楕円を用いたが、図７に示すように半円＋直線の形状から構成されても構わない。
【００５７】
次に遮光部材１１について説明する。遮光部材６は見かけの絞り位置を極力偏向面に近づける必要上、光束Ｂ、Ｃが交わり始める近傍に配置している。このため遮光部６は主走査方向にあまり大きな形状とすることができない。ところがあまりに小さくしすぎると図１７に示すように遮光部材６の外側を通過する光束が発生するようになる。このような光束が発生するのを防ぐため、本実施形態では遮光部材６よりも光源手段側に最終的に光束幅を決定しない程度の大きさを持つ遮光部材１１を設けている。遮光部材１１を偏向手段側ではなく光源側に設けたのは、偏向手段側で不必要な光束への干渉を避けられる場所がないためである。
【００５８】
尚、本実施形態のように、補助用の遮光部材を新たに設けたくない場合は、図３に示すような形状を遮光部材６に与えてもよい。図３では両開口部の中央に壁を設けることで遮光部材６の外側を光束が通過することを防いでいる。
【００５９】
次に、本発明に適用される画像形成装置の説明を行う。図９は、本発明の画像形成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図９において、符号１０４は画像形成装置を示す。この画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力する。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像データ（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像データＤｉは、実施形態１に示した構成を有する光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、この光ビーム１０３によって感光ドラム１０１の感光面が主走査方向に走査される。
【００６０】
静電潜像担持体（感光体）たる感光ドラム１０１は、モーター１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光ビーム１０３に対して、主走査方向と直交する副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が表面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光ドラム１０１の表面に、前記光走査ユニット１００によって走査される光ビーム１０３が照射されるようになっている。
【００６１】
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。
【００６２】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ１０８によって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図９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。
【００６３】
以上のようにして、未定着トナー像を転写された用紙１１２はさらに感光ドラム１０１後方（図９において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３とこの定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙１１２上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、定着された用紙１１２を画像形成装置の外に排出せしめる。
【００６４】
図９においては図示していないが、プリントコントローラ１１１は、先に説明データの変換だけでなく、モーター１１５を始め画像形成装置内の各部や、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００６５】
［実施形態２］
図８は本発明の実施形態２におけるマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。図８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。本実施形態において実施形態１と特に異なる点は、
（１）偏向手段に対するレーザユニット１側の入射角度とレーザユニット２側の入射角度との差を大きくしたこと。
（２）遮光部材を１つにしたことである。
【００６６】
本実施形態ではコストダウンのため、複数の遮光部材を１つにまとめた。具体的には２つの楕円状の開口部を有する遮光部材１３を絞りとした。このとき、遮光部材１３を偏向手段に近づけるため、偏向手段に対するレーザユニット１側の入射角度とレーザユニット２側の入射角度との差を実施形態１に対して大きくした。
【００６７】
本実施形態では、偏向面から遮光部材１３までの距離Ｌ１を３０ｍｍ、解像度をＭ＝１２００［ｄｐｉ］とすることで、
３×｛Ｄ・Ｌ１／ｆｃｏｌ＋ｐ｝／ｆｆθ＝２．７×１０−３
２５．４／Ｍ×０．５＝１０．６×１０−３
と、設計値において、上記の条件式を十分満たすことで、光束間の走査位置ズレを軽減し、印字画像の品位の劣化を軽減している。
【００６８】
また、レーザ１側の入射光学系とレーザ２側の入射光学系の相対的な位置ズレの公差を考慮し、光束Ａ、Ｂに対する偏向点の中心と光束Ｃ、Ｄに対する偏向点の中心との主走査方向における間隔ｐが公差の積み上げの結果０．３ｍｍ見込まれるとすると、
３×｛Ｄ・（Ｌ２＋Ｌ３）／２／ｆｃｏｌ＋ｐ｝／ｆｆθ＝８．７×１０−３
と、設計値からのズレを考慮しても、請求項５の条件式を満たし、印字画像の品位の劣化が起こり難い構成としている。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】本発明の発光点の位置関係図
【図３】本発明の遮光部材６の斜視図
【図４】本発明の遮光部材６、７の形状図
【図５】本発明の偏心時における開口部の形状図
【図６】本発明の遮光部７の実際の形状図
【図７】本発明の別の遮光部材６、７の形状図
【図８】本発明の実施形態２の主走査断面図
【図９】本発明の画像形成装置の要部概略図
【図１０】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１１】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１２】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１３】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１４】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１５】各構成時における偏向点位置の関係を示す説明図
【図１６】見かけの絞り位置の説明図
【図１７】遮光部材と光束との関係図
【符号の説明】
【００７０】
Ａ、Ｂ  光束
１ａ、１ｂ、２ｃ、２ｄ  発光点
１、２  光源ユニット（２ビームレーザ）
３、４  コリメータレンズ
５  シリンドリカルレンズ
６、７、１１、２１、２２、２３  遮光部材
８  偏向手段（光偏向器）
８ａ  偏向面
９  走査光学手段
９ａ  第１の光学素子
９ｂ  第２の光学素子
１０  被走査面（感光ドラム面）
１４  入射光学手段
２４  見かけの絞り位置
２５  中点
１００  光走査ユニット
１０１  感光ドラム
１０２  帯電ローラ
１０３  光ビーム
１０４  画像形成装置
１０７  現像器
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  用紙
１１３  定着ローラ
１１４  加圧ローラ
１１５  モーター
１１６  排紙ローラ
１１７  外部機器
Ｄｃ  コードデータ
Ｄｉ  画像データ（ドットデータ）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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