(57)【要約】    【課題】  受光手段で検出される光量の光量検知精度を向上させ、より濃度ムラの少ない高精細な画像を得ることができる光走査装置を得ること。    【解決手段】  主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、光源手段からの各光ビームの状態を他の状態に変換する変換光学素子と、各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、開口絞りを通過して被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段とを有する光走査装置において、各条件式を満足するように各パラメータを設定したこと。【選択図】    図１
2009037035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームの状態を他の状態に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該受光手段の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該受光手段までの光軸方向の距離をＸｓ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【数１】
2009037035.tif 000010
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームの状態を他の状態に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該受光手段までの光軸方向の距離をＸｓ（ｍｍ）、
とするとき、
Ｘｓ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光束に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該受光手段の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該受光手段までの光軸方向の距離の合計をＸｈ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
前記発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【数２】
2009037035.tif 000011
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光束に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該受光手段までの光軸方向の距離の合計をＸｈ（ｍｍ）、
とするとき、
Ｘｈ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、
該反射部材と該受光手段との間の光路中であって、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方向に屈折力を有する光学素子と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該光学素子の主走査方向の有効径を２・Ｌ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該光学素子までの光軸方向の距離の合計をＸＬ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（ＸＬ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９Ｌ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（ＸＬ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（ＸＬ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
該発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【数３】
2009037035.tif 000012
なる条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、
該反射部材と該受光手段との間の光路中であって、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方向に屈折力を有する光学素子と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該光学素子までの光軸方向の距離の合計をＸＬ（ｍｍ）、
とするとき、
ＸＬ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビーム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１１】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置と、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光走査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。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１３】
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項１２に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタ（LBP）やデジタル複写機や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（LBP）やデジタル複写機等の光走査装置においては画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光ビーム（光束）を、回転多面鏡或いは往復型の偏向素子の偏向面（反射面）で偏向反射している。そして偏向反射された光ビームを結像光学系によって感光性の記録媒体（感光体ドラム）面上にスポット状に集束させ、その面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
図２３は従来の光走査装置の要部概略図である。
【０００４】
同図において半導体レーザ等からなる光源手段１より出射した光ビームをコリメータレンズ３により平行光束とし、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンドリカルレンズ１１で集光している。そしてシリンドリカルレンズ１１で集光された光ビームは回転多面鏡からなる光偏向器５の偏向面５ａへ線状に入射している。
【０００５】
光偏向器５はモータ等の駆動手段４により矢印４ａ方向に等速回転している。光偏向器５の偏向面５ａで偏向反射させた光ビームを入射光の角度と像高とが比例関係となる歪曲収差（ｆθ特性）を有する結像光学系（結像レンズ）６により集光し、感光ドラムにより成る被走査面７上に導光しスポットを形成する。そして光偏向器５を回転軸４ｂを中心に矢印４ａ方向に回転させることにより、被走査面７上を等速に光走査する。
【０００６】
図２４は従来の一般的な半導体レーザの要部断面図である。
【０００７】
同図に示すように半導体レーザ１はチップ７１から前方と後方に光ビームを放射している。このうち後方に放射する光ビームを光センサー７２で検出している。そして光センサー７２で検出される光ビームのレーザ光量に基づいて半導体レーザ１からの放射される光ビームの光量の制御、つまり自動出力制御（ＡＰＣ）を行っている。
【０００８】
ところで、近年、光走査装置の高速化、高走査密度化の手段として、光源手段（レーザ光源）をマルチビーム化することが行われている。中でも、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）はアレイ化も容易であり、光源手段に面発光レーザを用いたマルチビーム光走査装置も種々と提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００９】
面発光レーザを用いた場合は、端面発光レーザとは異なり、裏面発光する光ビームが存在しない。したがって、面発光レーザを用いた光走査装置において自動出力制御を行う際には、フィードバックのために前面から射出される光ビームの一部を光量検出装置に導光し、光量制御する必要がある。
【００１０】
特許文献１、２においては、光源手段の前面からの射出された射出光を分割手段としてのハーフミラー等で分割し、該分割された光ビームを光量検出する受光手段（光量検出手段）と、記録媒体としての感光体ドラムの双方に導光している。
【００１１】
このような光走査装置の場合、分割手段を配設しない場合に比べて、感光ドラム面を走査する画像形成用光束の光量が必然的に減少するデメリットが内在する。そのため光量が減少することで、より高出力な光源手段が必要となっていた。この課題はレーザ出力を大きくすることが難しいＶＣＳＥＬを光源手段に用いた光走査装置において、特に顕著となる。
【００１２】
このようなデメリットを解決している構成として、ハーフミラー等の光路分割手段を用いずに、画像形成用光束以外の光ビームを利用してＡＰＣを行うようにした光走査装置が種々と提案されている（特許文献３，４，５参照）。
【特許文献１】特開平８−３３０６６２号公報
【特許文献２】特開平９−２４３９４９号公報
【特許文献３】特開平６−１６４０７０号公報
【特許文献４】特開平４−３２１３７０号公報
【特許文献５】特開２００６−１３５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、画像形成用光束以外の光ビームを利用してＡＰＣを行う構成の光走査装置においては、以下に示す問題点がある。例えば発光部（発光点）が、３つ以上有するマルチビーム光源を光源手段として用いた場合、例え各発光部から同じ出力で光ビームが放射された時でも受光手段で検出する光量は、各発光部間で変化してしまうという問題点があった。
【００１４】
受光手段の検知精度の観点から見ると、該受光手段で検知する光量のバラツキは、できるだけ小さいことが望ましい。
【００１５】
本発明は受光手段で検出される光量の光量検知精度を向上させ、より濃度ムラの少ない高精細な画像を得ることができる光走査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。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームの状態を他の状態に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該受光手段の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該受光手段までの光軸方向の距離をＸｓ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【００１８】
【数１】
2009037035.tif 000003
【００１９】
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２０】
請求項３の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームの状態を他の状態に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該受光手段までの光軸方向の距離をＸｓ（ｍｍ）、
とするとき、
Ｘｓ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２１】
請求項４の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光束に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該受光手段の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該受光手段までの光軸方向の距離の合計をＸｈ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２２】
請求項５の発明は請求項４の発明において、
前記発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【００２３】
【数２】
2009037035.tif 000004
【００２４】
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光束に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該受光手段までの光軸方向の距離の合計をＸｈ（ｍｍ）、
とするとき、
Ｘｈ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２６】
請求項７の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、
該反射部材と該受光手段との間の光路中であって、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方向に屈折力を有する光学素子と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該光学素子の主走査方向の有効径を２・Ｌ２（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該光学素子までの光軸方向の距離の合計をＸＬ（ｍｍ）、
該変換光学素子の光軸から主走査方向に最も離間した発光部と該変換光学素子の光軸との主走査方向の間隔をＷ（ｍｍ）、
とするとき、
｜Ｗ｛１−（ＸＬ／ｆｃｏｌ）｝｜（ｍｍ）≦０．２０９Ｌ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
且つ、
０．３≦（ＸＬ／ｆｃｏｌ）≦１５（但し、（ＸＬ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２７】
請求項８の発明は請求項７の発明において、
該発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角をＦＦＰｍ（度）とするとき、
【００２８】
【数３】
2009037035.tif 000005
【００２９】
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００３０】
請求項９の発明の光走査装置は、
互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部を持つ光源手段と、該光源手段からの各光ビームを平行光に変換する変換光学素子と各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限する開口絞りを有する入射光学系と、該入射光学系から出射した各光ビームを偏向走査する偏向手段と、該偏向手段で偏向走査された各光ビームを被走査面に結像させる結像光学系と、該開口絞りを通過して該被走査面の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光するための受光手段と、
該変換光学素子の光出射側であって、該画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該変換光学素子からの光ビームを該受光手段側へ反射させる反射部材と、
該反射部材と該受光手段との間の光路中であって、主走査方向と副走査方向の少なくとも一方向に屈折力を有する光学素子と、を有する光走査装置において、
該変換光学素子の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、
該変換光学素子から該反射部材までの光軸方向の距離と、該反射部材から該光学素子までの光軸方向の距離の合計をＸＬ（ｍｍ）、
とするとき、
ＸＬ＝ｆｃｏｌ
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００３１】
請求項１０の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビーム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。
【００３２】
請求項１１の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置と、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光走査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。
【００３３】
請求項１２の発明のカラー画像形成装置は、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００３４】
請求項１３の発明は請求項１２の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は受光手段で検出される光量の光量検知精度を向上させ、より濃度ムラの少ない高精細な画像を得ることができる光走査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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００３７】
図１は本発明の実施例１の光走査装置の要部斜視図、図２は本発明の実施例１の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図３は本発明の実施例１の入射光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００３８】
尚、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向手段の回転軸（揺動軸）及び結像光学系の光軸（Ｘ方向）に垂直な方向（偏向手段で光ビームが偏向反射（偏向走査）される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向手段の回転軸（揺動軸）と平行な方向である。主走査断面とは結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。
【００３９】
図中、１は光源手段であり、互いに主走査方向に間隔を有して配置された３つ以上の発光部(発光点）を持つ、例えばマルチ半導体レーザより成っている。本実施例では６つの発光部より成っている。３は変換光学素子としてのコリメータレンズであり、光源手段１からの各光ビームの状態を他の状態に変換している。本実施例では光源手段１から出射された発散光束を平行光束に変換している。１１はシリンドリカルレンズであり、副走査断面内のみに屈折力を有している。２は開口絞りであり、各光ビームの主走査方向の光ビーム幅を制限している。本実施例の開口絞り２は、各光ビームの主走査方向と副走査方向の双方の通過光束（光量）を制限している。
【００４０】
尚、コリメータレンズ３、シリンドリカルレンズ１１、開口絞り２等の各要素は入射光学系ＬＡの一要素を構成している。
【００４１】
５は偏向手段としての光偏向器であり、回転多面鏡(ポリゴンミラー）よりなり、駆動手段４により矢印４ａの方向に等速で回転しており、入射光学系ＬＡから出射した各光ビームを偏向走査している。
【００４２】
６は結像光学系(ｆθレンズ系)であり、プラスチック樹脂材もしくはガラス材より成る第１、第２の結像レンズ(ｆθレンズ)６ａ，６ｂを有している。結像光学系６は光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく複数の光ビームを被走査面としての感光ドラム面８上(感光体ドラム７上)に結像させている。かつ結像光学系６は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８との間を共役関係にすることにより偏向面５ａの面倒れ補償を行っている。
【００４３】
尚、上記第１、第２の結像レンズ（ｆθレンズ）６ａ，６ｂより成る結像光学系６は、
Ｌ＝ｆ・θ
但し、Ｙ：像高、ｆ：結像光学系の焦点距離、θ：入射角度（ｒａｄ）
の関係を持つレンズである。
【００４４】
７は像担持体である感光体ドラムである。８は被走査面である感光ドラム面である。
【００４５】
９は受光手段（受光素子）であり、開口絞り２を通過して被走査面８の有効画像領域に入射する画像形成用光束が通過しない領域（画像形成用光束に対して副走査方向に外れた位置）に配置されている。かつ受光手段９は有効画像領域に入射する画像形成用光束の光量を調整するために光ビームを受光している。
【００４６】
１０は制御部であり、受光手段９からの出力信号に基づいて光源手段１からの出力を制御している。つまり制御部１０は、自動出力制御（ＡＰＣ）を行っている。
【００４７】
Ｘｓはコリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔(距離）である。尚、図３に示した受光手段９においてコリメータレンズ３の光軸に最も距離が近い副走査方向の端部上の１点を点Ｃ、開口絞り２において受光手段９に近い側の副走査方向の開口端部上の１点を点Ｄとする。このとき、点Ｃと点Ｄの副走査方向の間隔(距離）をｂ２（ｍｍ）としている。
【００４８】
本実施例において画像情報に応じて光源手段１から光変調され出射した複数の光ビーム（光束）はコリメータレンズ３により平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ１１に入射する。シリンドリカルレンズ１１に入射した光ビームのうち主走査断面内においてはそのままの状態で出射して開口絞り２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２を通過し（一部遮光される）光偏向器５の偏向面５ａに線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された複数の光ビームは結像光学系６により感光ドラム面８上にスポット状に結像される。そして光偏向器５を矢印４ａ方向に回転させることによって、感光ドラム面８上を矢印８ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。これにより記録媒体である感光体ドラム７に画像記録を行っている。
【００４９】
ここで光源手段１に複数の発光部を有するマルチビーム光源を用いたときの、受光手段９上での光量のバラツキに関する考察を行う。
【００５０】
図４はマルチビーム光源の発光部を基盤側から見たときの要部概略図である。
【００５１】
図４に示したマルチビーム光源の例では、発光部１ａの数が６個で、主走査方向から角度θだけ傾けて配置されている場合である。発光部Ａは主走査方向において、光軸に最も近い発光部である。Ｗ１は光軸と発光部Ａまでの主走査方向の距離である。発光部Ｂは主走査方向において、光軸から最も離れている発光部である。Ｗ２は光軸から発光部Ｂまでの主走査方向の距離である。この角度θと、全系の副走査方向の結像倍率（副走査倍率）βｓと、感光ドラム面８上での副走査方向のピッチ間隔Ｐと、発光部間の間隔Ｌａとは以下の関係にある。
【００５２】
【数４】
2009037035.tif 000006
【００５３】
尚、参考までに、間隔Ｌａを隣接する発光部と干渉しない限度量を０．１ｍｍ、副走査倍率βｓを５．０倍、ピッチ間隔Ｐを０．０４２ｍｍ（600dpi）とすれば、傾けるべき角度θは４．８度と計算される。
【００５４】
このように少なくとも主走査方向に間隔を有する複数の発光部においては図４での距離Ｗ１と距離Ｗ２に相当するようにコリメータレンズ３の光軸Ｏとの離間量が最も小さい発光部Ａと離間量が最も大きい発光部Ｂとで光軸Ｏからの主走査方向の距離が異なってくる。
【００５５】
また、図５はコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａ及びコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離(間隔）Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂの２つの発光部から出射される光ビームを主走査断面で示した要部断面図である。
【００５６】
このとき、コリメータレンズ３の像側の主走査方向の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔(距離）をＸｓ（ｍｍ）とする。さらに発光部Ｂから出射される光ビームの強度中心軸（以下、「主光線」と記す。図５では１点鎖線で表記）が受光手段９に入射したときのコリメータレンズ３の光軸からの主走査方向のズレ量をＹｓ（ｍｍ）とする。
【００５７】
また、図６はコリメータレンズ３側から開口絞り２を眺めたときの要部斜視図である。図６に示す通り、受光手段９を画像形成用光束が通過しない領域に配設する。尚、本実施例における、受光手段９は画像形成用光束の副走査方向に外れた領域に配設されている。また、受光手段９の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）とする。
【００５８】
このとき、図５において、以下の関係が成立する。
【００５９】
Ｙｓ＝Ｗ（１−（Ｘｓ／ｆｃｏｌ））                            ・・・（１）
続いて、受光手段９がコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ０（以後、「軸上ビーム光量Ｓ０」とも称する）について考察する。さらにコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ１（以後、「軸外ビーム光量Ｓ１」とも称する）について考察する。
【００６０】
はじめに、光源手段１の発光面上で主走査方向に対して傾けられた角度θは一般に０度〜２０度程度と小さく、今後更なる高解像度化が進むにつれ角度θの値は、より小さくなることから、各光量Ｓ０、Ｓ１の計算は主走査方向のみの計算で近似する。
【００６１】
ここで、光ビームの放射角度（ビームの広がり角）は、レーザ出射口から数十ミリ以上遠く離れた地点でのビームパターンである、ファーフィールドパターン（ＦＦＰ：ｆａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）を放射角度に対して評価した結果である。また図７に示すように、レーザ素子の法線方向（角度０°）の光線の強度にノーマライズして表示する。
【００６２】
このビームの拡がり角は、レーザ強度が０．５（最大強度の１／２）となる２つの角度差で示すことが一般的であり、ＦＷＨＭ（半値幅）と呼ばれることもある。本実施例では、「ファーフィールドパターンの半値角」として表現する。
【００６３】
図７に示す放射角度１２°，１８°，２４°は上記の如く放射ビーム強度の放射角度依存特性のビーム強度がピーク値の半値になる２つの角度の差分である。具体的には、光強度が０．５のスライスで見たとき、放射角度は各々、±６°，±９°，±１２°となり、差分は１２°，１８°，２４°である。
【００６４】
本実施例においては、主走査方向の角度（発光部から放射される光ビームの主走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角）をＦＦＰｍ（度）とする。さらに副走査方向の角度（発光部から放射される光ビームの副走査方向における光強度が最大強度の１／２となる角度の全角）をＦＦＰｓ（度）とする。
【００６５】
また、光ビーム（レーザビーム）の主走査断面における強度分布はガウス分布に従うものとする。主走査方向の位置ｙ、ガウス分布の分散をσとおけば、光ビームの主走査方向の強度分布は以下の式で表される。
【００６６】
ｆ（ｙ）＝ｅｘｐ（ｙ２／２σ２）                                ・・・（２）
このとき、受光手段９上で取り込まれる軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１を求める計算は、図８で示される主走査方向のガウス分布の面積を定積分により求めることと等価となる。
【００６７】
これを具体的に説明すると、発光部Ａから出射される軸上ビームに関しては、強度中心軸と受光手段９の中心軸は図５から判るように一致している。このことから、ビーム強度中心軸から受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２で切り取られる部分を定積分することで軸上ビーム光量Ｓ０が計算できる。
【００６８】
それに対し、発光部Ｂから出射される軸外ビームは、強度中心軸と受光手段９の中心軸は一致せず、ズレ量Ｙｓが生じる。従って、軸外ビーム光量Ｓ１を求める際には、このズレ量Ｙｓを加味した上で定積分する必要がある。
【００６９】
以上で定義した各々のパラメータを用いれば、軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１は以下の式で与えられる。
【００７０】
【数５】
2009037035.tif 000007
【００７１】
・・・（３）
ここで、受光手段９の検知精度の観点から、本実施例においては軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１との比Ｓ１／Ｓ０を以下の条件を満足するように設定する。
【００７２】
０．７≦Ｓ１／Ｓ０≦１．０                              ・・・（４）
条件式（４）の上限値は軸上ビームと軸外ビームのバラツキが無い理想的な場合であり、条件式（４）の下限値は受光手段９の検知精度上の許容値として設定している。
【００７３】
第一に、この軸上ビームと軸外ビームで受光手段（センサ）９に取り込まれる光量が同一となる理想的な条件、つまり
Ｓ１／Ｓ０＝１．０
を満足するためには、関係式（１）より以下の関係式を満たさなければ成らない。
【００７４】
Ｙｓ＝０（ｍｍ）
また、これを関係式（１）を使って言い換えると、以下の通りである。
【００７５】
Ｘｓ＝ｆｃｏｌ                                ・・・（５）
続いて、条件式（４）において、０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を考える。
【００７６】
本実施例においては、主走査方向のファーフィールドパターンの半値角ＦＦＰｍ、コリメータレンズ３の像側の焦点距離ｆｃｏｌ、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔Ｘｓと変数を取る。さらに軸外ビームの主光線が受光手段９に入射したときの主走査方向のズレ量Ｙｓ、コリメータレンズ３の光軸から主走査方向に最も離間した発光部とコリメータレンズ３の光軸との主走査方向の距離Ｗ、受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２と変数を取る。このように変数を取った場合、各々が光走査装置としてとる現実的な値で数値を振ることで、近似式を求めた。
【００７７】
尚、実際の数値としては、
｜Ｙｓ｜＝０．３〜１５（ｍｍ），
ａ２＝１〜１０（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝８〜１８（度），
ｆｃｏｌ＝１５〜６０（ｍｍ），
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ）
を用いた。
【００７８】
近似式の具体的な求め方は以下の通りである。
【００７９】
ＦＦＰｍを８〜１８（度）の各条件において、ａ２をさらに１〜１０（ｍｍ）まで変化させたときの、Ｓ１／Ｓ０＝０．７となる限界のズレ量｜Ｙｓ｜を各条件で求める。
【００８０】
この時、受光手段９の主走査方向の幅の半値ａ２が条件の中で最小となる１ｍｍにおいて、パラメータｆｃｏｌとパラメータＦＦＰｍを上記条件の範囲内で変化させながら、Ｓ１／Ｓ０＝０．７となる限界の｜Ｙｓ｜を各々求める。そうすると、パラメータｆｃｏｌが６０（ｍｍ）、且つパラメータＦＦＰｍ＝１８（度）の時、｜Ｙｓ｜は７．０（ｍｍ）と求められ、これが最大の値となる。
【００８１】
従って、０．７≦Ｓ１／Ｓ０の条件を満足させるためには、ズレ量｜Ｙｓ｜の値を、ｆｃｏｌ＝６０（ｍｍ）、ＦＦＰｍ＝１８（度）の条件におけるＳ１／Ｓ０＝０．７となる限界のズレ量｜Ｙｓ’｜より小さくすれば良い。
【００８２】
ズレ量｜Ｙｓ｜が、ｆｃｏｌ＝６０（ｍｍ）、ＦＦＰｍ＝１８（度）の条件におけるＳ１／Ｓ０＝０．７となる限界のズレ量｜Ｙｓ’｜は数値解析によって求めることができる。そこで、パラメータａ２を１〜１０（ｍｍ）で変化させた時に得られる算出値を元に、ａ２と｜Ｙｓ’｜の間の相関関係を線形１次近似により求めると以下の結果となる。
【００８３】
｜Ｙｓ’｜（ｍｍ）＝０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）                                                                            ・・・（６）
ここで、０．７≦Ｓ１／Ｓ０なる条件を言い換えると、以下の関係式を満足させることと等価である。
【００８４】
｜Ｙｓ｜≦｜Ｙｓ’｜                                      ・・・（７）
よって、式（１）、式（６）、式（７）から、以下の関係式を得ることができた。
｜Ｗ（１−（Ｘｓ／ｆｃｏｌ））｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
・・・（８）
以上が軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１の求め方と、条件式（４）の０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる条件式（８）の導出である。
【００８５】
上記条件式（８）を言い換えると、該条件式（８）は０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる為に、各パラメータＦＦＰｍ、ｆｃｏｌ、Ｗを決定した後に、パラメータＸｓ、２・ａ２の双方を適切に設定する必要があることを示している。
【００８６】
さらに、本実施例においては、条件式（８）におけるパラメータＸｓとｆｃｏｌとの比（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）の範囲を
０．３≦（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）≦１５          ・・・（９）
（但し、（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）    ・・・（１０）
なる条件を満足するように規定している。
【００８７】
上記条件式(９)、（１０）は結像倍率が高くなり過ぎず、装置全体の小型化を図る上で考えられる条件である。
【００８８】
尚、更に望ましくは上記条件式（９），（１０）を次の如く設定するのが良い。
【００８９】
０．５≦（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）≦１０            ・・・（９ａ）
（但し、（Ｘｓ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
２０（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦５０（ｍｍ）    ・・・（１０ａ）
以上のことを踏まえ、従来例として前述した特許文献４を再度確認してみる。特許文献４の構成は開口絞りの開口以外の領域に受光手段を配設してＡＰＣを行う点が特徴である。しかし、特許文献４では受光手段（受光素子）が配置されている位置Ｘｓ及び受光手段の主走査方向の幅２・ａ２に関しての明示は無い。例として、
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ）、Ｘｓ＝２２５（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），ａ２＝１（ｍｍ）
の場合を考える。このとき、
条件式（１）、(２)から計算される条件式（４）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝０．００２
となる。これは条件式（４）の条件を外れ、受光手段９の検知精度上、好ましくない状態となっている。
【００９０】
さらに、条件式（４）を数値解析により変形した条件式（８）においても、特許文献４は
（左辺）＝７．６７２
（右辺）＝７．５９９
となる。これは条件式（８）を満たさない。
【００９１】
そこで本実施例ではマルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する各光ビームの光量のバラツキを抑えるため、Ｓ１／Ｓ０＝１．０を満足する条件となる、Ｘｓ＝ｆｃｏｌ（条件式（５））という条件で各パラメータを設定した。
【００９２】
本実施例における光学配置及び光学特性に関する各パラメータの数値は以下の通りである。
【００９３】
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ），Ｘｓ＝１５（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），ａ２＝１（ｍｍ），
ｂ２＝２（ｍｍ）
本実施例において、光源手段１は１２個の発光部を一直線に配列したものを使用し、主走査方向からの傾き角θが５．０（度）である。また、受光手段９における副走査方向の端部と開口絞り２における副走査方向の端部との間隔ｂ２が２（ｍｍ）、且つ、副走査方向のレーザ拡がり角ＦＦＰｓを８（度）とした。これにより受光手段９は画像形成用光束からは副走査方向に外れた位置に配置されているため、画像形成用光束の光量を減少させることは無い。
【００９４】
このとき、関係式（１）、（２）から計算される、条件式（４）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝１．０
となる。これは条件式（８）を満足する。
【００９５】
本実施例の結果と前述の従来例とを比較すると、パラメータＸｓ、つまり受光手段９を適切な位置に配設することにより、マルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する各光ビームの光量のバラツキを抑えることができる。したがって本実施例の構成を用いれば、受光手段９の検知精度が向上し、濃度ムラがより少ない高精細な画像を提供することが可能となる。
【００９６】
尚、本実施例においては偏向手段５に回転多面鏡を用いたが、これに限らず、偏向面５ａが軸５ｂを回動軸として往復運動することにより、光ビームを被走査面８へ向け偏向反射（偏向走査）する往復型の偏向素子を用いても良い。
【００９７】
さらに、本実施例では結像光学系６を２枚のレンズ（ｆθレンズ）より構成したが、これに限らず、１枚或いは３枚以上のレンズより構成しても良い。また結像光学系６を回折光学素子を含ませて構成しても良い。
【実施例２】
【００９８】
図９は本発明の実施例２の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１０は入射光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。両図において図２、図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００９９】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔Ｘｓ（受光手段９の配置場所）を変更したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１００】
つまり本実施例においては、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔Ｘｓを実施例１よりも長く設定している。
【０１０１】
本実施例における光学配置及び光学特性に関する各パラメータの数値は以下の通りである。
【０１０２】
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ），Ｘｓ＝６０（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），ａ２＝１（ｍｍ）
光源手段１は１２個の発光部を一直線に配列したものを使用し、主走査方向からの傾き角θが５．０（度）である。また、受光手段９における副走査方向の端部と開口絞り２における副走査方向の端部との間隔ｂ２が２（ｍｍ）、且つ、副走査方向のレーザ拡がり角ＦＦＰｓを８（度）とした。これにより受光手段９は画像形成用光束からは副走査方向に外れた位置に配置されているため、画像形成用光束の光量を減少させることは無い。
【０１０３】
このとき、関係式（１）、（２）から計算される、条件式（４）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝０．７４７
となる。これは条件式（４）を満足する。
【０１０４】
さらに、条件式（４）を数値解析により変形した条件式（８）においても
（左辺）＝１．６４４
（右辺）＝６．７６３
となり、これは条件式（８）を満足する。
【０１０５】
これより、Ｘｓ＝ｆｃｏｌの理想的な位置に配置できないような場合においても、受光手段９の配置場所を示すパラメータＸｓを適切に設定することでマルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する光ビームの光量のバラツキを抑えることができる。
【０１０６】
つまり、本実施例は受光手段９の配置場所を検討する際、他部材と干渉する等の理由で適切な位置に配設できない場合でも、条件式（８）を満足するパラメータＸｓを適切に設定している。これにより本実施例では、配置自由度を上げながらも濃度ムラが抑えられた高精細な画像を提供することができる。
【実施例３】
【０１０７】
図１１は本発明の実施例２の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１２は入射光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。両図において図２、図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１０８】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔Ｘｓ（受光手段９の配置場所）と受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２を変更したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１０９】
つまり本実施例においては、コリメータレンズ３から受光手段９までの光軸方向の間隔Ｘｓと、受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２を実施例１より長く設定している。
【０１１０】
本実施例における光学配置及び光学特性に関する各パラメータの数値は以下の通りである。
【０１１１】
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ），Ｘｓ＝２２５（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），ａ２＝１０（ｍｍ）
光源手段１は１２個の発光部を一直線に配列したものを使用し、主走査方向からの傾き角θが５．０（度）である。また、受光手段９における副走査方向の端部と開口絞り２における副走査方向の端部との間隔ｂ２が２（ｍｍ）、且つ、副走査方向のレーザ拡がり角ＦＦＰｓを８（度）とした。これにより受光手段９は画像形成用光束からは副走査方向に外れた位置に配置されているため、画像形成用光束の光量を減少させることは無い。
【０１１２】
このとき、関係式（１）、（２）から計算される、条件式（４）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝０．８７０
となる。これは条件式（４）を満足する。
【０１１３】
さらに、条件式（４）を数値解析により変形した条件式（８）においても
（左辺）＝７．６７２
（右辺）＝８．６４４
となり、これは条件式（８）を満足する。
【０１１４】
本実施例の結果と前述の実施例２とを比較する。本実施例では間隔Ｘｓが主走査方向の焦点距離ｆｃｏｌの値に対して更に大きく離れた場合においても、パラメータａ２を適切に設定している。つまり受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２を適切に設定することでマルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する各光ビームの光量のバラツキを抑えることができる。
【０１１５】
つまり、本実施例は受光手段９の配置場所を検討する際、他部材と干渉する等の理由で適切な位置に配設できない場合でも、条件式（８）を満足するパラメータＸｓ及び２・ａ２を適切に設定している。これにより本実施例では、更なる配置自由度を上げながらも濃度ムラが抑えられた高精細な画像を提供することができる。
【実施例４】
【０１１６】
図１３は本発明の実施例２の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１４は入射光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。両図において図２、図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１１７】
本実施例において前述の実施例１から３と異なる点は、コリメータレンズ３と偏向手段５との間における画像形成用光束が通過しない領域に反射部材１２を配置したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１８】
つまり、図１３、図１４において、１２は反射部材であり、コリメータレンズ３の光出射側であって、画像形成用光束が通過しない領域に配置され、該コリメータレンズ３からの光ビームを受光手段側へ反射させている。
【０１１９】
図１５はコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａ及びコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂの２つの発光部から出射される光ビームを主走査断面で示した要部断面図である。
【０１２０】
尚、図１５においては判り良くするため、実際には反射部材１２により反射される、反射部材１２から受光手段９に至るまでの光ビームを反射面の軸を基準に線対称となるよう反転させることによって、光ビームを直進させた図を示した。
【０１２１】
このとき、コリメータレンズ３の像側の主走査方向の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、コリメータレンズ３から反射部材１２までの光軸方向の距離と、該反射部材１２から受光手段９までの光軸方向の距離の合計をＸｈ（ｍｍ）とする。さらに発光部Ｂから出射される光レーザの強度中心軸（図１５では１点鎖線で表記）が受光手段９に入射したときのコリメータレンズ３の光軸からの主走査方向ズレ量を｜Ｙｓ｜（ｍｍ）とする。
【０１２２】
図１６はコリメータレンズ側から開口絞りを眺めたときの要部斜視図である。
【０１２３】
図１６に示す通り、受光手段９及び反射部材１２は画像形成用光束が通過しない領域に配設する。尚、本実施例では、受光手段９及び反射部材１２は画像形成用光束の副走査方向に外れた領域に配設している。また、受光手段９の主走査方向の幅を２・ａ２（ｍｍ）とする。
【０１２４】
受光手段９においてコリメータレンズ３の光軸に最も距離が近い副走査方向の端部上の１点を点Ｃ、開口絞り２において受光手段９に近い側の副走査方向開口端部上の１点を点Ｄとするとき、点Ｃと点Ｄの副走査方向の間隔をｂ２（ｍｍ）とする。
【０１２５】
このとき、図１５において、以下の関係が成立する。
【０１２６】
｜Ｙｓ｜＝Ｗ（１−（Ｘｈ／ｆｃｏｌ））                      ・・・（１１）
続いて、受光手段９がコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ０（軸上ビーム光量Ｓ０）について考察する。さらにコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ１（軸外ビーム光量Ｓ１）について考察する。
【０１２７】
はじめに、光源手段１の発光面上で主走査方向に対して傾けられた角度θは一般に０度〜２０度程度と小さく、今後更なる高解像度化が進むにつれ角度θの値は、より小さくなることから、各光量Ｓ０、Ｓ１の計算は主走査方向のみの計算で近似する。
【０１２８】
ここで、光ビーム（レーザビーム）の主走査断面における強度分布はガウス分布に従うものとする。主走査方向の位置ｙ、ガウス分布の分散をσとおけば、光ビームの主走査方向の強度分布は以下の式で表される。
【０１２９】
ｆ（ｙ）＝ｅｘｐ（ｙ２／２σ２）                            ・・・（１２）
このとき、受光手段９上で取り込まれる軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１を求める計算は、図８で示される主走査方向のガウス分布の面積を定積分により求めることと等価となる。
【０１３０】
これを具体的に説明すると、発光部Ａから出射される軸上ビームに関しては、強度中心軸と受光手段９の中心軸は図１５から判るように一致している。このことから、ビーム強度中心軸から受光手段９の主走査方向の幅２・ａ２で切り取られる部分を定積分することで軸上ビーム光量Ｓ０が計算できる。
【０１３１】
それに対し、発光部Ｂから出射される軸外ビームは、強度中心軸と受光手段９の中心軸は一致せず、ズレ量Ｙｓが生じる。従って、軸外ビーム光量Ｓ１を求める際には、このズレ量Ｙｓを加味した上で定積分する必要がある。
【０１３２】
また光ビームの広がり角をレーザ強度が０．５（最大強度の１／２）となる角度の全角の主走査方向の角度をＦＦＰｍ、副走査方向の角度をＦＦＰｓとおくことで、軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１は以下の式で与えられる。
【０１３３】
【数６】
2009037035.tif 000008
【０１３４】
・・・（１３）
ここで、受光手段９の検知精度の観点から、本実施例においては軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１との比Ｓ１／Ｓ０を前述した如く以下の条件を満足するように設定する。
【０１３５】
０．７≦Ｓ１／Ｓ０≦１．０                          ・・・（１４）
上記関係式（１３）及び条件式（１４）からパラメータ｜Ｙｓ｜をａ２とＦＦＰｍの２変数のみで評価できるよう数値解析を用いて近似すると、最終的には以下の条件式に変形できる（近似手法は実施例１で示したものと同様）。
｜Ｗ（１−（Ｘｈ／ｆｃｏｌ））｜（ｍｍ）≦０．２０９ａ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
・・・（１５）
以上が軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１の求め方と、条件式（１４）の０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる条件式（１５）の導出である。
【０１３６】
上記条件式（１５）を言い換えると、該条件式（１５）は０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる為に、各パラメータＦＦＰｍ、ｆｃｏｌ、Ｗを決定した後に、パラメータＸｈ、２・ａ２の双方を適切に設定する必要があることを示している。
【０１３７】
さらに、本実施例においては、条件式（１５）におけるパラメータＸｈとｆｃｏｌとの比（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）の範囲を
０．３≦（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）≦１５          ・・・（１６）
（但し、（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）    ・・・（１７）
なる条件を満足するように規定している。
【０１３８】
上記条件式(１６)、（１７）は結像倍率が高くなり過ぎず、装置全体の小型化を図る上で考えられる条件である。
【０１３９】
尚、更に望ましくは上記条件式（１６）．（１７）を次の如く設定するのが良い。
【０１４０】
０．５≦（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）≦１０            ・・・（１６ａ）
（但し、（Ｘｈ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
２０（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦５０（ｍｍ）      ・・・（１７ａ）
本実施例における光学配置及び光学特性に関する各パラメータの数値は以下の通りである。
【０１４１】
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ），Ｘｈ＝６０（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），ａ２＝１（ｍｍ），
ｂ２＝２（ｍｍ）
光源手段１は１２個の発光部を一直線に配列したものを使用し、主走査方向からの傾き角θが５．０（度）である。また、受光手段９における副走査方向の端部と開口絞り２における副走査方向の端部との間隔ｂ２が２（ｍｍ）、且つ、副走査方向のレーザ拡がり角ＦＦＰｓを８（度）とした。これにより受光手段９は画像形成用光束からは副走査方向に外れた位置に配置されているため、画像形成用光束の光量を減少させることは無い。
【０１４２】
このとき、関係式（１１）、（１２）から計算される、条件式（１４）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝０．７４７
となる。これは条件式（１４）を満足する。
【０１４３】
さらに、条件式（１４）を数値解析により変形した条件式（１５）においても
（左辺）＝１．６４４
（右辺）＝６．７６３
となり、これは条件式（１５）を満足する。
【０１４４】
本実施例の結果から、パラメータＸｈとａ２、つまり受光手段９の位置と主走査方向の幅２・ａ２を適切な値で設定することとで、マルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する光量のバラツキを抑えることができる。したがって本実施例の構成を用いれば、受光手段９の検知精度が向上し、濃度ムラがより少ない高精細な画像を提供することが可能となる。
【０１４５】
また、本実施例の固有の効果として、受光手段９がコリメータレンズ３の光軸上に配設されていないことから、受光手段９の配置自由度が向上する点が挙げられる。
【０１４６】
尚、本実施例においては、以下の関係式（１８）を満足するように各パラメータＸｈ、ｆｃｏｌを設定しても良い。これにより軸上ビームと軸外ビームで受光手段（センサ）９に取り込まれる光ビームの光量が同一となる。
【０１４７】
Ｘｈ＝ｆｃｏｌ                            ・・・（１８）
【実施例５】
【０１４８】
図１７は本発明の実施例５の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１８は入射光学系の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。両図において図２、図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１４９】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、反射部材１２と受光手段９との間に主走査方向と副走査方向の少なくとも一方向に屈折力を持つ光学素子１３を配置し、この光学素子１３を通過した光ビームを受光手段９に導光したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１５０】
つまり図中、１３は光学素子（結像レンズ）１３であり、反射部材１２と受光手段９との間の光路中であって、主走査方向と副走査方向の双方に屈折力を有している。本実施例では反射部材１２と光学素子１３を経て受光手段９に向かう光源手段１から出射された光ビームを全て受光手段９で取り込んでいる。
【０１５１】
図１９はコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａ及びコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂの２つの発光部から出射される光ビームを主走査断面で示した要部断面図である。
【０１５２】
尚、図１９においては判り良くするため、実際には反射部材１２により反射される、反射部材１２から受光手段９に至るまでの光ビームを反射面の軸を基準に線対称となるよう反転させることによって、光ビームを直進させた図を示した。
【０１５３】
このとき、コリメータレンズ３の像側の主走査方向の焦点距離をｆｃｏｌ（ｍｍ）、コリメータレンズ３から反射部材１２までの光軸方向の距離と、該反射部材１２から光学素子１３までの光軸方向の距離の合計をＸＬ（ｍｍ）とする。さらに発光部Ｂから出射される光レーザの強度中心軸（図１９では１点鎖線で表記）が光学素子１３に入射したときのコリメータレンズ３の光軸からの主走査方向のズレ量をＹｓ（ｍｍ）とする。
【０１５４】
図２０はコリメータレンズ側から開口絞りを眺めたときの要部斜視図である。
【０１５５】
図２０に示す通り、受光手段９及び反射部材１２及び光学素子１３は画像形成用光束が通過しない領域に配設する。尚、本実施例では、受光手段９及び反射部材１２及び光学素子１３は画像形成用光束の副走査方向に外れた領域に配設している。また、光学素子１３の主走査方向の有効径を２・Ｌ２（ｍｍ）とする。
【０１５６】
光学素子１３においてコリメータレンズ３の光軸に最も距離が近い副走査方向の端部上の１点を点Ｅ、開口絞り２において受光手段９に近い側の副走査方向の開口端部上の１点を点Ｄとするとき、点Ｅと点Ｄの副走査方向の間隔をｂ２（ｍｍ）とする。
【０１５７】
このとき、図１９において、以下の関係が成立する。
【０１５８】
｜Ｙｓ｜＝Ｗ（１−（ＸＬ／ｆｃｏｌ））                      ・・・（１９）
続いて、受光手段９がコリメータレンズ３の光軸上に配置された発光部Ａから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ０（軸上ビーム光量Ｓ０）について考察する。またコリメータレンズ３の光軸から主走査方向に距離Ｗだけ離間した位置に配置された発光部Ｂから出射された光ビームから取り込むことができる光量Ｓ１（軸外ビーム光量Ｓ１）について考察する。
【０１５９】
はじめに光学素子１３を通過した後の全ての光ビームが受光手段９面上に取り込まれるものと考えると、受光手段９上で取り込まれる軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１は、光学素子１３で取り込まれる軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１と等価となる。
【０１６０】
また光源手段１の発光面上で主走査方向に対して傾けられた角度θは一般に０度〜２０度程度と小さく、今後更なる高解像度化が進むにつれ角度θの値は、より小さくなることから、各光量Ｓ０、Ｓ１の計算は主走査方向のみの計算で近似する。
【０１６１】
ここで、光ビーム（レーザビーム）の主走査断面における強度分布はガウス分布に従うものとする。主走査方向の位置ｙ、ガウス分布の分散をσとおけば、光ビームの主走査方向の強度分布は以下の式で表される。
【０１６２】
ｆ（ｙ）＝ｅｘｐ（ｙ２／２σ２）                            ・・・（２０）
このとき、光学素子１３上で取り込まれる軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１を求める計算は、図８で示される主走査方向のガウス分布の面積を定積分により求めることと等価となる。
【０１６３】
これを具体的に説明すると、発光部Ａから出射される軸上ビームに関しては、強度中心軸と光学素子１３の中心軸は図１９から判るように一致している。このことから、ビーム強度中心軸から光学素子１３の主走査方向の有効径２・Ｌ２で切り取られる部分を定積分することで軸上ビーム光量Ｓ０が計算できる。
【０１６４】
それに対し、発光部Ｂから出射される軸外ビームは、強度中心軸と光学素子１３の中心軸は一致せず、ズレ量Ｙｓが生じる。従って、軸外ビーム光量Ｓ１を求める際には、このズレ量Ｙｓを加味した上で定積分する必要がある。
【０１６５】
また光ビームの広がり角をレーザ強度が０．５（最大強度の１／２）となる角度の全角と定義し、その主走査方向の角度をＦＦＰｍ、副走査方向の角度をＦＦＰｓとおくことで、軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１は以下の式で与えられる。
【０１６６】
【数７】
2009037035.tif 000009
【０１６７】
・・・（２１）
ここで、受光手段９の検知精度の観点から、本実施例においては軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１との比Ｓ１／Ｓ０を前述の如く以下の条件を満足するように設定する。
【０１６８】
０．７≦Ｓ１／Ｓ０≦１．０                              ・・・（２２）
上記関係式（２１）及び条件式（２２）からパラメータ｜Ｙｓ｜をａ２とＦＦＰｍの２変数のみで評価できるよう数値解析を用いて近似すると、最終的には以下の条件式に変形できる（近似手法は実施例１で示したものと同様）。
｜Ｗ（１−（ＸＬ／ｆｃｏｌ））｜（ｍｍ）≦０．２０９Ｌ２（ｍｍ）＋６．５５４（ｍｍ）
・・・（２３）
以上が軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１の求め方と、条件式（２２）の０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる条件式（２３）の導出である。
【０１６９】
上記条件式（２３）を言い換えると、該条件式（２３）は０．７≦Ｓ１／Ｓ０となる条件を満足させる為に、各パラメータＦＦＰｍ、ｆｃｏｌ、Ｗを決定した後に、パラメータＸＬ、２・Ｌ２の双方を適切に設定する必要があることを示している。
【０１７０】
さらに、本実施例においては、条件式（２３）におけるパラメータＸＬとｆｃｏｌとの比（ＸＬ／ｆｃｏｌ）の範囲を
０．３≦（ＸＬ／ｆｃｏｌ）≦１５          ・・・（２４）
（但し、（ＸＬ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
且つ、
１５（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦６０（ｍｍ）    ・・・（２５）
なる条件を満足するように規定している。
【０１７１】
上記条件式(２４)，（２５）は結像倍率が高くなり過ぎず、装置全体の小型化を図る上で考えられる条件である。
【０１７２】
尚、更に望ましくは上記条件式（２４），（２５）を次の如く設定するのが良い。
【０１７３】
０．５≦（ＸＬ／ｆｃｏｌ）≦１０            ・・・（２４ａ）
（但し、（ＸＬ／ｆｃｏｌ）＝１．０を除く）
２０（ｍｍ）≦ｆｃｏｌ≦５０（ｍｍ）      ・・・（２５ａ）
本実施例における光学配置及び光学特性に関する各パラメータの数値は以下の通りである。
【０１７４】
Ｗ＝０．５４８（ｍｍ），ｆｃｏｌ＝１５（ｍｍ），ＸＬ＝６０（ｍｍ），
ＦＦＰｍ＝１８（度），ＦＦＰｓ＝８（度），Ｌ２＝１（ｍｍ），
ｂ２＝２（ｍｍ）
光源手段１は１２個の発光部を一直線に配列したものを使用し、主走査方向からの傾き角θが５．０（度）である。また、受光手段９における副走査方向の端部と開口絞り２における副走査方向の端部との間隔ｂ２が２（ｍｍ）、且つ、副走査方向のレーザ拡がり角ＦＦＰｓを８（度）とした。これにより光学素子１３は画像形成用光束からは副走査方向に外れた位置に配置されているため、画像形成用光束の光量を減少させることは無い。
【０１７５】
このとき、関係式（１９）、（２０）から計算される、条件式（２２）のＳ１／Ｓ０は、
Ｓ１／Ｓ０＝０．７４７
となる。これは条件式（２２）を満足する。
【０１７６】
さらに、条件式（２２）を数値解析により変形した条件式（２３）においても
（左辺）＝１．６４４
（右辺）＝６．７６３
となり、これは条件式（２３）を満足する。
【０１７７】
本実施例の結果から、パラメータＸＬとＬ２、つまり光学素子１３の位置と主走査方向の有効径２・Ｌ２を適切な値で配設することとで、マルチビームにおける各発光部から受光手段９に入射する光量のバラツキを抑えることができる。したがって本実施例の構成を用いれば、受光手段９の検知精度が向上し、濃度ムラがより少ない高精細な画像を提供することが可能となる。
【０１７８】
また、本実施例の固有の効果として、主走査方向と副走査方向に屈折力を有する光学素子１３を有することにより、受光手段９上に到達する光ビームが狭められた点が挙げられる。この利点は、反射部材１２から導光され受光手段９に到達する光ビームが受光手段の領域より広い場合においては、受光手段面上でのケラレ量を小さくすることができ、より多くの光量を受光手段に取り込むことが可能となる。これは、ＶＣＳＥＬなどの出力の小さな光源手段を用いた場合は特に有用な方策である。
【０１７９】
尚、本実施例においては、以下の関係式（２６）を満足するように各パラメータＸＬ、ｆｃｏｌを設定しても良い。これにより軸上ビームと軸外ビームで受光手段（センサ）９に取り込まれる光ビームの光量が同一となる。
【０１８０】
ＸＬ＝ｆｃｏｌ                            ・・・（２６）
［画像形成装置］
図２１は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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、実施例１〜５のいずれか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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
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２１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。
【０１８４】
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２１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とで構成されている。そして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。
【０１８５】
図２１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、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。
【０１８６】
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１〜５の構成はより効果を発揮する。
【０１８７】
［カラー画像形成装置］
図２２は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置（光結像光学系）を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図２２において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々実施例１〜５に示したいずれかの構成を有する光走査装置である。２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。尚、図２２においては現像器で現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器（不図示）と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器（不図示）とを有している。
【０１８８】
図２２において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の互いに異なった各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１８９】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１９０】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１９１】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の実施例１の要部斜視図
【図２】本発明の実施例１の主走査断面図
【図３】本発明の実施例１の副走査断面図
【図４】本発明の実施例１〜４でマルチビーム光源手段の発光部を基盤側から見た概略図
【図５】本発明の実施例１、２の２発光部から出射される光ビームを示す主走査断面図
【図６】本発明の実施例１、２のコリメータレンズ側から開口絞りを眺めた時の斜視概略図
【図７】本発明の実施例１のＦＦＰを示す説明図
【図８】本発明の実施例１〜４の軸上ビーム光量Ｓ０と軸外ビーム光量Ｓ１で求めるべき面積を示す図
【図９】本発明の実施例２の主走査断面図
【図１０】本発明の実施例２の副走査断面図
【図１１】本発明の実施例３の主走査断面図
【図１２】本発明の実施例３の副走査断面図
【図１３】本発明の実施例４の主走査断面図
【図１４】本発明の実施例４の副走査断面図
【図１５】本発明の実施例４の２発光部から出射される光ビームを示す主走査断面図
【図１６】本発明の実施例４のコリメータレンズ側から開口絞りを眺めた時の斜視概略図
【図１７】本発明の実施例５の主走査断面図
【図１８】本発明の実施例５の副走査断面図
【図１９】本発明の実施例５の２発光部から出射される光ビームを示す主走査断面図
【図２０】本発明の実施例５のコリメータレンズ側から開口絞りを眺めた時の斜視概略図
【図２１】本発明を適用できる画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図
【図２２】本発明を適用できるカラー画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図
【図２３】従来の光走査装置の要部概略図
【図２４】従来の一般的な半導体レーザの要部断面図
【符号の説明】
【０１９３】
１  光源手段（マルチ半導体レーザ）
２  開口絞り
３  変換光学素子（コリメータレンズ）
４  駆動手段
５  偏向手段（光偏光器）
５ａ  偏向面
６  結像光学系（ｆθレンズ系）
６ａ，６ｂ  結像レンズ（ｆθレンズ）
７  像担持体（感光体ドラム）
８  被走査面（感光ドラム面）
９  受光手段
１０  制御部
１１  シリンドリカルレンズ
ＬＡ  入射光学系
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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