(57)【要約】【課題】共通の光偏向器に対して、２枚の走査用レンズを２層に重ねて用いる光走査装置の低コスト化を目し、走査線曲がりに起因する色ずれを有効に軽減する。【解決手段】光走査装置は、複数の光源手段１Ｙ〜１Ｂと、光偏向器３と、結像光学系５Ａ、５Ｂと、結像光学系による集光光束を複数の感光体７Ｙ〜７Ｂの走査部に導光する走査光路を屈曲させる複数の光路屈曲ミラーＭＡ１〜ＭＡ３、ＭＢ１〜ＭＢ３を有し、結像光学系５Ａ、５Ｂは単玉のプラスチックレンズであって、同一仕様の走査用レンズ５１、５２を副走査方向に２層に積層一体化してなり、樹脂成型により作製され、プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がりの向きが、全ての感光体の光走査部において同一となるように、同一のプラスチックレンズの異なる走査用レンズを通る光束の走査光路に配置される光路屈曲ミラーの数の差が奇数に設定されている。【選択図】図１
2013190527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源手段からの光束を、共通の光偏向器により偏向させ、偏向された光束を、結像光学系によりスポット状に集光させて、複数の光導電性の感光体を光走査する光走査装置であって、
複数の光源手段と、光偏向器と、１または２個の結像光学系と、該結像光学系による集光光束を、複数の感光体の走査部に導光する走査光路を屈曲させる複数の光路屈曲ミラーと、を有し、
上記結像光学系は、単玉のプラスチックレンズであって、同一仕様の走査用レンズを副走査方向に２層に積層一体化してなり、樹脂成型により作製され、
上記プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がりの向きが、全ての感光体の光走査部において同一となるように、同一のプラスチックレンズの異なる走査用レンズを通る光束の走査光路に配置される光路屈曲ミラーの数の差を奇数に設定した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、
共通の光偏向器の両側に１つずつ結像光学系を有し、  
異なる結像光学系において、副走査方向の同じ側の走査用レンズを通った光束の走査光路上に配置される光路屈曲ミラーの枚数の差が奇数であり、
異なる結像光学系において、副走査方向における逆側の走査用レンズを通った光束の走査光路上に配置される光路屈曲ミラーの枚数の差が０もしくは偶数であることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、
結像光学系をなす２つの走査用レンズの光学機能が、長手方向において光軸に関して非対称であり、
共通の光偏向器の両側に設けられた結像光学系が、互いに副走査方向に反転していることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の光走査装置において、
共通の光偏向器の両側に１つずつ設けられる結像光学系は、樹脂成型の金型における同一のキャビティで成形されたものであることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１記載の光走査装置において、
共通の光偏向器の片側のみに１つの結像光学系を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
複数の光源手段からの光束を、共通の光偏向器により偏向させ、偏向された光束を、結像光学系によりスポット状に集光させて、複数の光導電性の感光体を光走査する方式の画像形成装置において、
請求項１〜５の任意の１に記載の光走査装置が搭載されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
光走査装置により光走査される光導電性感光体が４つであり、
搭載される光走査装置が、請求項１〜４の任意の１に記載のものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６記載の画像形成装置において、
光走査装置により光走査される光導電性感光体が２つであり、
搭載される光走査装置が、請求項５記載のものであ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】
この発明は、光走査装置および画像形成装置に関する。画像形成装置は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等として実施できる。
【背景技術】
【０００２】
デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等において用いられる電子写真方式の画像形成装置は、近来、カラー化、高速化が進み、複数（主流は４つ）の光導電性の感光体（以下、単に「感光体」と称する。）を有するタンデム方式の画像形成装置が広く普及しつつある。
【０００３】
タンデム方式の代表的な画像形成装置は、４つの感光体を、記録紙の搬送方向に配列し、各感光体に対応して光源装置を設け、これら複数の光源装置から放射された光束を、共通の偏向手段により偏向走査し、感光体ごとに異なる結像光学系により、各感光体を同時に光走査して静電潜像をつくり、これら静電潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤を使用する現像器で個別に可視像化したのち、得られた各色可視像を同一の記録紙に順次重ね合わせて転写・定着してカラー画像を得るように構成されている。
【０００４】
タンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置は、感光体ごとに光源を用いることから光源数が多く、さらに、各光源に対応する光学素子（光源からこの光源に対応する感光体に至る光路上に設けられる光学素子）も多く必要であるところから、コストアップや、装置の大型化を招来し易い。
【０００５】
タンデム方式の画像形成装置に用いられる光走査装置で、低コスト性や装置のコンパクト性を追求したものが、特許文献１に開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載された「４つの感光体を持つ画像形成装置に用いられる光走査装置」では、共通の光偏向器であるポリゴンミラーの両側に、同一仕様の走査用レンズを２個ずつ設け、各走査用レンズを通った光束を、光路屈曲ミラーにより「走査用レンズに対応する感光体の走査部」に導光して光走査を行うようにしている。
【０００７】
ポリゴンミラーの各側に配置される２個の走査用レンズは「副走査方向に２段重ね」とされ、また、各走査用レンズに係る光路を屈曲させる光路屈曲ミラーの枚数は「全ての走査用レンズに対して同一枚数」としている。
【０００８】
このようにすると、各感光体に対して走査用レンズが１枚で済むため、光走査装置の低コスト化・コンパクト化が容易であり、ポリゴンミラーの各側に設けられる２枚の走査用レンズは、副走査方向に２段重ねで用いられるので、２枚の走査用レンズを最小スペースで用いることができ、この点も、光走査装置のコンパクト化に有利である。
【０００９】
タンデム方式の画像形成装置では、各感光体に書き込まれる画像は「光走査」によるのであるが、光走査により走査される１つの走査線には「曲がり」が存在する場合が多く、感光体ごとの「走査線曲がり」が揃っていないと、得られるカラー画像に「色ずれ」と呼ばれる現象が生じ、カラー画像の品質を劣化させる。
【００１０】
特許文献１に開示された上記光走査装置では、上記の如く、各走査用レンズに係る光路を屈曲させる光路屈曲ミラーの枚数は「全ての走査用レンズに対して同一枚数」としているが、これは、各走査用レンズにより発生する「走査線曲がり」の向きを相互に揃えるためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、特許文献１開示の技術の如く、共通の光偏向器に対して「２枚の走査用レンズを２層に重ね」て用いる光走査装置の更なる低コスト化を目し、走査線曲がりに起因する色ずれを有効に軽減できる光走査装置およびこれを用いる画像形成装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の光走査装置は、複数の光源手段からの光束を、共通の光偏向器により偏向させ、偏向された光束を、結像光学系によりスポット状に集光させて、複数の光導電性の感光体を光走査する光走査装置であって、複数の光源手段と、光偏向器と、１または２個の結像光学系と、結像光学系による集光光束を、感光体の走査部に導光する走査光路を屈曲させる複数の光路屈曲ミラーと、を有する。
【００１３】
上記結像光学系は、単玉のプラスチックレンズであって、同一仕様の走査用レンズを副走査方向に２層に積層一体化してなり、樹脂成型により作製される。
【００１４】
上記「プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がり」の向きが、全ての感光体の光走査部において同一となるように、同一のプラスチックレンズの異なる走査用レンズを通る光束の走査光路に配置される光路屈曲ミラーの数の差が奇数に設定される。
【発明の効果】
【００１５】
上記の如く、この発明の光走査装置によれば、共通の光偏向器により偏向された光束を２つの感光体に光スポットとして集光させる結像光学系が「単玉のプラスチックレンズ」であり、走査用レンズを副走査方向に２層に積層一体化してなり、樹脂成型により作製される。従って、２層をなす走査用レンズを樹脂成型で一度に作製でき、また、樹脂成型により同一の結像光学系を容易に大量生産できるので、結像光学系の製造コストを低減できる。
【００１６】
また、結像光学系は、走査用レンズを２層に積層一体化してなるので、２個の走査用レンズを別個に作製して組み付ける場合よりも、組み付けが容易であり、また結像光学系としてもコンパクトである。
【００１７】
同一のプラスチックレンズの２層をなす走査用レンズは、樹脂成型される際の変形により走査線曲がりを発生させるが、この「プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がり」の向きが、同一のプラスチックレンズの異なる走査用レンズを通る光束の走査光路に配置される光路屈曲ミラーの数の差を奇数に設定することにより、同じ向きに揃えられるので「走査線曲がりに起因する色ずれ」を有効に軽減できる。
【００１８】
従って、このような光走査装置を用いて画像形成装置を構成することにより、コンパクトで、色ずれを有効に軽減して品質良好な画像を形成できる画像形成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】結像光学系であるプラスチックレンズを説明するための図である。
【図３】プラスチックレンズのレンズ面の傾きを説明するための図である。
【図４】プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がりを説明するための図である。
【図５】光走査装置の実施の他の形態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は、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１に実施の形態を示す光走査装置は、４つの感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｃに対して光走査を行うタンデム方式のカラー画像形成装置に用いられるものである。
【００２１】
図１（ａ）は、主走査方向から見た状態を説明図的に示し、図１（ｂ）は副走査方向から見た状態を説明図的に示す。
【００２２】
図１（ａ）において、符号３は光偏向器である「ポリゴンミラー」を示し、符号５Ａ、５Ｂは「結像光学系」を示す。また、符号ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３、ＭＢ１、ＭＢ２、ＭＢ３は「光路屈曲ミラー」を示している。
【００２３】
４つの感光体７Ｙ〜７Ｃは、図示の如く「ドラム状」で、何れも時計回りに回転可能である。
【００２４】
図１（ｂ）において、符号１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂは「光源手段」を示している。
【００２５】
付言すると、上記感光体７Ｙ〜７Ｃ、光源手段１Ｙ〜１Ｂにおいて、符号の一部を成すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂは、カラー画像を構成する４色である「イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）」を区別するために付されている。
【００２６】
勿論、カラー画像を４色の合成により表現する場合、合成要素となる４色は、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに限ったものではなく、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）および黒（ＢＬ）のような組み合わせも可能であることは広く知られている。  
図１に示す実施の形態において、合成要素となる４色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂとするのは、４色の組み合わせの１例であり、この発明の技術思想を限定するものではない。
【００２７】
図１（ｂ）を参照して、光源から放射された光束の偏向について説明する。光源手段１Ｙ〜１Ｂは、図では簡略化して示されているが、実際には、光源と光学系との組み合わせである。
【００２８】
この組み合わせを、光源手段１Ｙの場合について説明する。  
光源手段１Ｙは、イエロー画像を形成するための静電潜像を、感光体７Ｙに形成するための光束を、ポリゴンミラー３に導光するためのものであって、光源（上記イエロー画像の画像情報により強度変調された光束を放射する。）と、この光源からの光束を「平行光束」等に変換する光束変換レンズ系、光束変換された光束をポリゴンミラー３の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」に結像させるシリンドリカルレンズ等のアナモフィックな光学系を有する。
【００２９】
他の光源手段１Ｍ〜１Ｂも、構造的には光源手段１Ｙと同一である。  
光源手段１Ｍは、マゼンタ画像を形成するための静電潜像を、感光体７Ｍに形成するための光束を、ポリゴンミラー３に導光するためのもので、図１（ｂ）に示すように、図１（ｂ）の図面に直交する方向において「光源手段１Ｙと重なり合う」ように配置されている。
【００３０】
光源手段１Ｃは、シアン画像を形成するための静電潜像を、感光体７Ｃに形成するための光束を、ポリゴンミラー３に導光するためのものである。
【００３１】
光源手段１Ｂは、ブラック画像を形成するための静電潜像を、感光体７Ｃに形成するための光束を、ポリゴンミラー３に導光するためのものであり、図１（ｂ）に示すように、図１（ｂ）の図面に直交する方向において「光源手段１Ｃと重なり合う」ように配置されている。
【００３２】
付言すると、光源手段１Ｙ〜１Ｂの各光源から放射される光束は単一である場合（所謂シングルビーム走査）もあるし、複数である場合（所謂マルチビーム走査）もあり、この発明の実施に際して、その何れの場合も可能であるが、以下では、説明の具体性のために、各光源から単一の光束が放射されて、対応する感光体をシングルビーム走査するものとする。
【００３３】
ここで、図１（ｂ）における「主走査方向プラス」の意味について簡単に説明する。
【００３４】
光走査が行われるとき、ポリゴンミラー３は、図１（ｂ）において、時計回りに回転する。このため、結像光学系５Ａに向かう偏向光束による光走査は、図の上方から下方へ向かって行なわれる。  
即ち、光走査による１ライン分の情報は、図の上方側から下方側へ向かって書き込まれることになる。このとき「１ライン分の情報」に「頭と尾」を考え、書き込まれる１ライン情報の頭側を「主走査方向プラス」と称する。
【００３５】
ポリゴンミラー３は時計方向に回転するので、結像光学系５Ｂに向かう偏向光束による光走査は、図の下方から上方へ向かって行なわれる。  
この場合には、光走査による１ライン分の情報は、図の下方側から上方側へ向かって書き込まれることになる。この場合に、１ライン情報を「頭側から」書き込むと、１ライン情報の「頭と尾」が、結像光学系５Ａの側で書き込まれる１ライン情報の「頭と尾」の向きに対して逆になって、正しいカラー画像を形成できない。
【００３６】
従って、結像光学系５Ｂの側での書き込みは、１ライン情報書き込みを「尾側から頭側へ向かう」用に行なう。このようにすることにより、結像光学系５Ａの側と５Ｂの側とで、書き込まれる１ライン情報の頭側、即ち「主走査方向プラス」が共に、図１（ｂ）の上側に揃うことになる。
【００３７】
次に、光偏向器であるポリゴンミラー３は、図１（ａ）に示すように２つの多面鏡３１、３２が、回転軸を共通にして副走査方向に２段に配置されて一体化され、偏向反射面に入射する光束を回転により等角速度的に偏向させる。
【００３８】
図１（ａ）に示すように、光源手段１Ｙ、１Ｃによる光束は、ポリゴンミラー３の上段の多面鏡３１に入射し、光源手段１Ｍ、１Ｂによる光束は、ポリゴンミラー３の下段の多面鏡３２に入射する。
【００３９】
各光源手段による光束の、多面鏡３１、３２への入射の形態は、従来から、この種の光走査装置に関連して知られた種々のもの（例えば斜め入射方式等）が可能であるが、この実施の形態においては、ポリゴンミラー３の回転軸に直交する平面に平行である。  
従って、ポリゴンミラー３により偏向される光束も、ポリゴンミラー３の回転軸に直交する面に対して平行な面を掃引することになる。
【００４０】
即ち、ポリゴンミラー３により偏向された４光束は、上下２段で偏向する偏向光束となり、ポリゴンミラー３の両側において、結像光学系５Ａ、５Ｂに入射する。  
即ち、光源装置１Ｙ、１Ｍからの光束は、偏向しつつ結像光学系５Ａに入射し、光源装置１Ｃ、１Ｂからの光束は偏向されつつ結像光学系５Ｂに入射する。
【００４１】
詳細は後述するが、結像光学系５Ａ、５Ｂは、図１（ａ）に示すように、２つの走査用レンズが副走査方向に２層に形成されている。  
光源手段１Ｙ、１Ｃからの光束は偏向光束になると、それぞれ、結像光学系５Ａ、５Ｂの「上段の走査用レンズ」に入射し、その光学作用を受ける。
【００４２】
光源手段１Ｍ、１Ｂからの光束は偏向光束になると、それぞれ、結像光学系５Ａ、５Ｂの「下段の走査用レンズ」に入射し、その光学作用を受ける。
【００４３】
結像光学系５Ａの「上段の走査用レンズ」を透過した光束は、図１（ａ）に示すように、光路屈曲ミラーＭＡ１により光路を屈曲され、感光体７Ｙに導光され、走査用レンズの作用により感光面上にスポット状に集光し、感光体７Ｙを光走査する。  
感光体７Ｙは均一帯電した状態で光走査され、この光走査により「イエロー画像に対応する静電潜像」が形成される。
【００４４】
この実施の形態では、図１（ａ）に示すように、感光体７Ｙに導光される光束の走査光路は、１面の光路屈曲ミラーＭＡ１により屈曲される。
【００４５】
結像光学系５Ａの「下段の走査用レンズ」を透過した光束は、図１（ａ）に示すように、光路屈曲ミラーＭＡ２、ＭＡ３により光路を順次屈曲され、感光体７Ｍに導光され、走査用レンズの作用により感光面上にスポット状に集光し、感光体７Ｍを光走査する。  
感光体７Ｍは均一帯電した状態で光走査され、この光走査により「マゼンタ画像に対応する静電潜像」が形成される。
【００４６】
この実施の形態では、感光体７Ｍに導光される光束の走査光路は、２面の光路屈曲ミラーＭＡ２、ＭＡ３により屈曲される。
【００４７】
結像光学系５Ｂの「上段の走査用レンズ」を透過した光束は、図１（ａ）に示すように、光路屈曲ミラーＭＢ１、ＭＢ２により光路を順次屈曲され、感光体７Ｃに導光され、走査用レンズの作用により感光面上にスポット状に集光し、感光体７Ｃを光走査する。  
感光体７Ｃは均一帯電した状態で光走査され、この光走査により「シアン画像に対応する静電潜像」が形成される。
【００４８】
この実施の形態では、図１（ａ）に示すように、感光体７Ｃに導光される光束の走査光路は、２面の光路屈曲ミラーＭＢ１、ＭＢ２により屈曲される。
【００４９】
結像光学系５Ｂの「下段の走査用レンズ」を透過した光束は、図１（ａ）に示すように、光路屈曲ミラーＭＢ３により光路を屈曲され、感光体５Ｂに導光され、走査用レンズの作用により感光面上にスポット状に集光し、感光体５Ｂを光走査する。  
感光体５Ｂは均一帯電した状態で光走査され、この光走査により「ブラック画像に対応する静電潜像」が形成される。
【００５０】
この実施の形態では、感光体５Ｂに導光される光束の走査光路は、１面の光路屈曲ミラーＭＢ３により屈曲される。
【００５１】
なお、後述するように、結像光学系５Ａ、５Ｂは「同一構成」のものである。これら結像光学系をそれぞれ構成する２枚の走査用レンズは、同一仕様で所謂「ｆθレンズ」であり、等角速度的に偏向される光束による光走査を等速化する機能を有している。
【００５２】
図１に図示されていない部分について補足すると、各感光体７Ｙ〜７Ｃを、それぞれ囲繞するように、電子写真プロセスを実施するための手段として、帯電手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段や、除電手段が設けられている。
【００５３】
各感光体は、帯電手段により均一帯電され、上記光束による光走査により静電潜像を形成される。形成された静電潜像は現像手段により「対応する色のトナー」を用いて可視化される。即ち、感光体７Ｙにはイエロートナーによる「イエロー画像」が、感光体７Ｍにはマゼンタートナーによる「マゼンタ画像」が、感光体７Ｃにはシアントナーによる「シアン画像」が、感光体５Ｂにはブラックトナーによる「ブラック画像」が形成される。
【００５４】
このように形成された各色画像は、図示されない中間転写ベルト上に、転写手段により順次重ね合わせられて転写され「カラー画像」を構成する。  
このカラー画像は、記録紙上に一括して転写され、その後、図示されない定着装置により定着されて装置外へ排出される。即ち、このような構成は、図１の光走査装置を用いるタンデム方式のカラー画像形成装置の構成の１例である。  
上記電子写真プロセスを実施するための手段や、中間転写ベルト、定着手段等としては、従来から知られたものを適宜用いることができる。なお、各感光体に形成された各色画像を、記録紙上に直接に転写する「直接転写方式」も知られており、このような方式を採用してもよいことは言うまでもない。
【００５５】
次に、結像光学系５Ａ、５Ｂについて説明する。  
結像光学系５Ａ、５Ｂは「単玉のプラスチックレンズ」であり、樹脂成型（射出成形）により作製される。
【００５６】
図２に、結像光学系である単玉のプラスチックレンズ５を示す。  
プラスチックレンズ５は、図の如く、主走査方向に長い短冊状の形状を有している。図に表れている側が「射出面側」であり、反対側は「入射側面」である。  
プラスチックレンズ５は、図の如く、２つの走査用レンズ５１、５２を副走査方向に２層に積層した構造を持ち、全体は単体である。即ち、プラスチックレンズ５は、一体として射出成形により作製される。
【００５７】
図１に即して説明した結像光学系５Ａ、５Ｂは何れも、図２に示す如きプラスチックレンズ５である。
【００５８】
プラスチックレンズ５に含まれる走査用レンズ５１、５２は「同一仕様」である。即ち、これらの走査用レンズ５１、５２は、同一設計のものである。
【００５９】
プラスチックレンズ５をなす樹脂材料は、透明性を要求されるため、非晶質の材料が用いられる。  
即ち、例えば、ポリメタアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式アクリル樹脂、環状オレフィン・コポリマー、シクロオレフィンポリマーを用いることができ、走査用レンズの光学機能等に応じて適宜のものが選択される。
【００６０】
樹脂成型を簡単に説明すると、プラスチックレンズ５の形状に応じた転写面を持つキャビティを有する金型を「材料樹脂の軟化温度未満」に加熱保持し、キャビティ内に軟化温度以上に加熱溶融された材料樹脂を射出充填する。
【００６１】
次いで、キャビティ内に導入された材料樹脂を、その軟化温度以下に冷却して固化し、固化した樹脂を金型から取り出し、室温下で放冷する。この状態で、取り出された樹脂は成形形状を有しているが、室温まで温度が下がる間に収縮（以下「熱収縮」と言う。）が生じる。
【００６２】
プラスチックレンズ５に「熱収縮により生じる変形」を、図３を参照して説明する。
【００６３】
図３は、プラスチックレンズ５の「光軸近傍での断面形状」を示し、図面に直交する方向は主走査方向に対応し、プラスチックレンズ５の長手方向であり、上下方向は副走査方向に対応し、左右方向は光軸方向に対応する。
【００６４】
プラスチックレンズ５を構成する２つの「走査用レンズ」は、一般に、アナモフィックなレンズであって、主走査方向と副走査方向とに異なる屈折力を持つが、上記２方向とも「屈折力は正」であるので、レンズ形状としては、主走査方向の中央部において「光軸方向の肉厚」が大きくなる。
【００６５】
プラスチックレンズ５は、同一仕様の走査用レンズを副走査方向に２層に重ねて一体とした形状であり、副走査方向においては、走査用レンズの重なりの境界部が「対称面」となっている。
【００６６】
「熱収縮」は、プラスチックレンズの光軸方向の肉厚の中心に向かって発生する。金型から取り出された直後の状態では、レンズ内部ほど温度が高く、この温度の高い部分が冷却にともなって収縮するので、熱収縮は温度の高い部分ほど大きく発生する。
【００６７】
このため、図３に示すように「矢印」で示す熱収縮は、上記「対称面の近傍」で最も大きくなり、副走査方向には略対称的に発生し、プラスチックレンズ５のレンズ面は、入射側面・射出側面ともに、光軸方向において対称面位置が最も薄くなるように変形する。
【００６８】
図３において、符号５ＩＮは「入射側面の変形状態」、符号５ＯＴは「射出側面の変形状態」を説明図的に示している。
【００６９】
図３において、角：α１、α２を「入射面側のレンズ面の傾き角」、角：β１、β２を「射出側面のレンズ面の傾き角」とすると、α１≒α２、β１≒β２である。
【００７０】
プラスチックレンズ５は、主走査方向に光軸を離れるほど「光軸方向の肉厚」が小さくなるので、レンズ面の傾き角：α１、β１ともに、主走査方向に光軸を離れるほど小さくなっていく。
【００７１】
このような熱収縮によるレンズ面の傾きは、レンズ機能を変化させる。
【００７２】
即ち、図３において、走査用レンズ５１の部分では、本来、光軸位置において入射側レンズ面と射出側レンズ面が互いに平行となるべきところ、前記「対称面」にむかって肉厚が小さくなるので、走査用レンズ５１に入射した光束は、レンズ面の傾きにより副走査方向において、図２の上方へ向かって曲げられる。
【００７３】
逆に、走査用レンズ５２に入射した光束は、レンズ面の傾きにより副走査方向において、図２の下方へ向かって曲げられる。
【００７４】
上述のように、レンズ面の傾き角：α１、α２、β１、β２は、光軸を主走査方向に離れるほど小さくなるから、副走査方向における上記「光束の曲がり量」は光軸を主走査方向に離れるほど小さくなる。
【００７５】
このようにして、走査用レンズ５１、５２における「熱収縮によるレンズ面の傾き」により感光体の走査部においては「走査線曲がり」が発生することになる。  
この走査線曲がりが「プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がり（以下、単に「走査線曲がり」と言う。）」である。
【００７６】
図４に、レンズ面の傾きと、走査線曲がりの例を示す。
【００７７】
図４（ａ）はプラスチックレンズ５の入射側面（図４（ａ）においては「入射面」と記されている。）の傾き（上述の傾き角：α１、α２）を任意単位により縦軸として示すものであり、「第１層」とあるのは走査用レンズ５１の入射側面、「第２層」とあるのは走査用レンズ５２の入射側面を示し、横軸は「主走査方向の位置」を表している。
【００７８】
なお、図４に示すのは、設計条件に従って射出成形により作製されたプラスチックレンズ５のサンプル数を３個とし、これら各サンプルについて測定した結果である。
【００７９】
上記サンプルについて付言すると、材料は「シクロオレフィンポリマー」で、長手方向即ち主走査方向の長さは１３５ｍｍ、光軸位置でのレンズ肉厚は２０ｍｍ、副走査方向の高さ（走査用レンズ２層分の高さ）は１５ｍｍである。
【００８０】
図４（ｂ）は、プラスチックレンズ５の射出側面（図４（ｂ）において「射出面」と記されている。）の傾き（上述の傾き角：β１、β２）を任意単位により縦軸として示すものであり、「第１層」とあるのは走査用レンズ５１の射出側面、「第２層」とあるのは走査用レンズ５２の射出側面を示し、横軸は「主走査方向の位置」を表している。
【００８１】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、レンズ面の傾きは上述の如く、入射側面・射出側面ともに、第１層と第２層とで「逆向き」で、光軸近傍で大きく、主走査方向の両端部では小さい。なお、図４（ａ）、（ｂ）においては、レンズ面の傾きを、最大値と最小値の中間を０として描いている。
【００８２】
図４（ｃ）は、図４（ａ）、（ｂ）の如きレンズ面の傾きに起因して生じる走査線曲がり（前記「プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がり」）を上述の３つのサンプルの場合について示している。
【００８３】
第１層（走査用レンズ５１）における走査線曲がりは、３つのサンプルについて殆ど同一であり、第２層（走査用レンズ５２）における走査線曲がりも、３つのサンプルについて略同一と言うことができる。
【００８４】
付言すると、図４（ｃ）に示すのは、走査用レンズ５１、５２を透過した偏向光束を、そのまま「共通の平面」に集光させたときの走査線曲がりである。
【００８５】
図４（ｃ）に示すように「走査線曲がりの向き」は、第１層（走査用レンズ５１）について「上向き」であり、第２層（走査用レンズ５２）について「下向き」である。しかもこれら「上向き走査線曲がり」と「下向き走査線曲がり」とは、両者の向きを上下で反転すれば、互いに略重なりあう。
【００８６】
そこで、図１に実施の形態を示す光走査装置では、結像光学系５Ａを構成する２つの走査用レンズのうち、第１層（図１（ａ）の上側の走査用レンズ）を通る光束は、これを１面の光路屈曲ミラーＭＡ１のみを介して感光体７Ｙへ導光し、第２層（図１（ａ）の下側の走査用レンズ）を通る光束は、これを２面の光路屈曲ミラーＭＡ２とＭＡ３を介して感光体７Ｙへ導光する。
【００８７】
走査線曲がりの向きは、光路屈曲ミラーにより光束が「１回反射されるたびに逆転」するので、このようにすることにより、感光体７Ｙ、７Ｍを光走査する光束の走査線曲がりの向きは「互いに副走査方向において揃う」ことになる。
【００８８】
さらに、結像光学系５Ｂを構成する２つの走査用レンズのうち、第１層（図１（ａ）の上側の走査用レンズ）を通る光束は、これを２面の光路屈曲ミラーＭＢ１とＭＢ２を介して感光体７Ｃへ導光し、第２層（図１（ａ）の下側の走査用レンズ）を通る光束は、これを１面の光路屈曲ミラーＭＢ３のみを介して感光体７Ｃへ導光する。
【００８９】
このようにすることにより、感光体７Ｃ、７Ｂを光走査する光束の「走査線曲がりの向き」は、互いに副走査方向において揃い、なお且つ、感光体７Ｙ、７Ｍに対する走査線曲がりの向きとも揃うことになる。
【００９０】
かくして、４つの感光体７Ｙ〜７Ｃに対する「走査線曲がりの向き」が揃うので、カラー画像形成における「色ずれ」が有効に軽減される。
【００９１】
特許文献１でも、副走査方向に２段に重ねた走査用レンズによる走査線曲がりの向きを揃えることが行なわれているが、特許文献１記載の発明では、各走査用レンズを通った光束の光路を「互いに等しい枚数の光路屈曲ミラー」で反射させており、この特許文献１の方法では、結像光学系５Ａ、５Ｂを用いる光走査において「走査線の向きを揃える」ことはできない。
【００９２】
この発明の光走査装置では、光偏向器により偏向された偏向光束の集光を単一の走査用レンズにより行っており、これにより光走査装置のコスト低減を図っているが、単一の結像光学系に２枚以上のレンズが搭載される場合に比べると、プラスチックレンズの光学面のわずかな傾きが大きな走査線曲がりとなり、色ずれも大きくなる。
【００９３】
従って、上記実施の形態のように、偏向光束を感光体に導光する走査光路に配置される光路屈曲ミラーの枚数を調整することにより、走査線曲がりの向きを揃えることは極めて重要である。
【００９４】
上に、図１〜図４を参照して実施の形態を説明した光走査装置は、複数（４つ）の光源手段１Ｙ〜１Ｂからの光束を、共通の光偏向器３により偏向させ、偏向された光束を、結像光学系５Ａ、５Ｂによりスポット状に集光させて、複数の感光体７Ｙ〜７Ｂを光走査する光走査装置である。
【００９５】
この光走査装置は、複数の光源手段１Ｙ〜１Ｂと、光偏向器３と、２個の結像光学系５Ａ、５Ｂと、結像光学系５Ａ、５Ｂによる集光光束を、複数の感光体７Ｙ〜７Ｂの走査部に導光する走査光路を屈曲させる複数の光路屈曲ミラーＭＡ１〜ＭＡ３、ＭＢ１〜ＭＢ３を有する。
【００９６】
結像光学系５Ａ、５Ｂは、単玉のプラスチックレンズであって、同一仕様の走査用レンズ５１、５２を副走査方向に２層に積層一体化してなり、樹脂成型により作製される。
【００９７】
そして、プラスチックレンズに起因して生じる走査線曲がりの向きが、全ての感光体の光走査部において同一となるように、同一のプラスチックレンズの異なる走査用レンズ５１、５２を通る光束の走査光路に配置される光路屈曲ミラーの数の差が奇数に設定されている。
【００９８】
また、共通の光偏向器３の両側に１つずつ、結像光学系５Ａ、５Ｂを有し、異なる結像光学系において、副走査方向の同じ側の走査用レンズを通った光束の走査光路上に配置される光路屈曲ミラーの枚数の差が奇数であり、異なる結像光学系において、副走査方向における逆側の走査用レンズを通った光束の走査光路上に配置される光路屈曲ミラーの枚数の差が０である。
【００９９】
上に説明した実施の形態において、結像光学系５Ａ、５Ｂは同一構成のものであることは先に述べた。そこで、これらの結像光学系の説明図として図２に示したプラスチックレンズ５を参照すると、走査用レンズ５１、５２の光学特性が、主走査方向に関して「光軸に対して対称」であれば、上記の説明で特に問題はない。
【０１００】
しかし、走査用レンズは主走査方向において「光軸に対して対称でない光学特性」を持つ場合もある。このように光学特性が「主走査方向において光軸に対して対称」とならない理由は、種々ある。
【０１０１】
例えば、走査レンズ５１、５２を「副走査方向のパワー等が、主走査方向で光軸に対して非対称となる」ように設計する場合も少なくはない。  
また、設計上は光学特性が「主走査方向において光軸に対して対称」であっても、製造上の誤差で非対称となる場合もある。例えば、プラスチックレンズ５を射出成形で作製する場合、樹脂のキャビティ内への注入を、長手方向（主走査方向）の端部側から行なうと、樹脂の濃度不均一等に起因して「光学特性の非対称」が発生しやすい。
【０１０２】
プラスチックレンズ５に「上記光学特性の光軸に対する非対称」が存在する場合には、
結像光学系５Ａと結像光学系５Ｂとを、これらが互いに副走査方向に反転するようにすればよい。
【０１０３】
即ち、図２に示すプラスチックレンズ５を、図１における結像光学系５Ａとして用いる際に、走査用レンズ５１が上方（感光体７Ｙ用）になり、走査用レンズ５２が下方（感光体７Ｍ用）となるように上下を定めた場合には、プラスチックレンズ５を結像光学系５Ｂとして用いるときに、走査用レンズ５２を上方（感光体７Ｃ用）になり、走査用レンズ５１が下方（感光体７Ｂ用）になるようにする。
【０１０４】
このようにすると、プラスチックレンズ５の長手方向における「光学特性の光軸に対する非対称」が、図１（ｂ）の状態において互いに「鏡面対称的」になるので、走査線曲がりの「主走査方向における非対称性」が、結像光学系５Ａと５Ｂとで「互いに揃う」ことになり、色ずれを良好に軽減させることができる。
【０１０５】
図１に実施の形態を説明した光走査装置では、共通の光偏向器であるポリゴンミラー３の両側に、同一構成の結像光学系５Ａ、５Ｂを配置して用いる。  
この場合、結像光学系５Ａ、５Ｂは、全ての点（形状や光学特性）において同一であることが理想である。  
プラスチックレンズ５は、前述のように樹脂成型により作製されるが、樹脂成型による作製効率の向上のために「複数個取りの金型（成形用のキャビティを複数個もつ）」を用いて成形を行なうことが多い。  
この場合、同一金型内でも各キャビティの「金型加工誤差」や「成形時の温度分布」は厳密には一致しない。
【０１０６】
このため、作製されたプラスチックレンズの光学面形状は、厳密には「成形されたキャビティ」ごとに異なる。このような光学面形状の差異は微小であって、実用上無視することも可能であるが、形成画像の像質向上と言う観点からすれば、光学面形状の差異は小さいほど良い。
【０１０７】
このように、結像光学系５Ａ、５Ｂで光学面形状の差を最も小さくするには、これら結像光学系５Ａ、５Ｂとして「樹脂成型の複数個取りの金型における同一のキャビティ」で成形されたものを用いるのが良い。
【０１０８】
図５は、光走査装置の実施の他の形態を説明図的に示す図である。  
この実施の形態は、図１に示す実施の形態において「ポリゴンミラー３の左側にある光学素子、感光体」を除いたものである。繁雑を避けるため、混同の恐れがないと思われるものについては、図１〜図３におけると同一の符号を用いた。
【０１０９】
ポリゴンミラー３の片側に結像光学系５Ａを配し、結像光学系５Ａの「図で上方に位置する走査用レンズ」を通る偏向光束（多面鏡３１により偏向される光束）を光路屈曲ミラーＭＡ１により感光体７Ａに導光して感光体７Ａの光走査を行う。
【０１１０】
また、結像光学系５Ａの図で「下方に位置する走査用レンズ」を通る偏向光束（多面鏡３２により偏向される光束）を光路屈曲ミラーＭＡ２、ＭＡ３により順次反射させて感光体７Ｂに導光して感光体７Ｂの光走査を行う。
【０１１１】
このように、偏向光束を、感光体７Ａに導光する走査光路上の光路屈曲ミラーＭＡ１の枚数（１枚）と、感光体７Ｂに導光する走査光路上の光路屈曲ミラーＭＡ２、ＭＡ３の枚数（２枚）との差を「奇数」とすることにより、プラスチックレンズ５Ａに起因して生じる走査線曲がりの向きを、全ての感光体７Ａ、７Ｂの光走査部において同一とすることができ、各感光体７Ａ、７Ｂに形成された「異なる色のトナー画像」を重ね合わせて得られる画像における色ずれを有効に軽減できる。
【０１１２】
図５に実施の形態を要部のみ示した光走査装置を用いて、前述したのと同様の電子写真方式の画像形成装置を構成できる。
【０１１３】
この場合、例えば、感光体として図に示す２つの感光体７Ａ、７Ｂのみを用いるのであれば、３色画像形成装置として実施できる。即ち、例えば、感光体７Ａ上の静電潜像を赤色のトナーで可視化し、感光体７Ｂ上の静電潜像を青色のトナーで可視化し、これら赤色画像、青色画像を重ね合わせるようにすれば、赤・青・緑（赤＋青）の３色の画像を形成できる。
【０１１４】
あるいは、図５に示す如き光走査装置を、感光体を含めて２組用い、これら２組の光走査装置を図の左右方向に並べ、一方の光走査装置では、感光体７Ａ、７Ｂを、イエロー画像用・マゼンタ画像用として用い、他方の光走査装置では、感光体７Ａ、７Ｂを、シアン画像用・ブラック画像用として用いるようにして、４つの感光体を用いるタンデム式のカラー画像形成装置を構成できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂ        光源手段  
３            光偏向器  
５Ａ、５Ｂ    結像光学系  
５            プラスチックレンズ  
５１、５２    走査用レンズ
ＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３、ＭＢ１、ＭＢ２、ＭＢ３      光路屈曲ミラー  
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂ        感光体  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開２００４−２２６８６４
【図１】
2013190527.tif 000003
【図２】
2013190527.tif 000004
【図３】
2013190527.tif 000005
【図４】
2013190527.tif 000006
【図５】
2013190527.tif 000007