(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる第１結像系と、上記線像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、上記偏向反射面による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、該光偏向器により偏向された光束を被走査部に光スポットとして集光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する第２結像系とを有する光走査装置において、
光源とカップリングレンズと第１結像系を含む光源側光学系が複数組あり、
光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面に対して互いに逆の側に配備され、
上記２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、上記導光された２光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されており、
これら共通の偏向反射面により偏向された各光束は、第２結像系により互いに異なる被走査部を光走査するものであり、
上記共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる上記第２結像系は、同一偏向反射面で偏向される２光束に共通で光走査を等速化させる主レンズと、各光束に個別に設けられ主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面を持つアナモフィックな長尺レンズで、上記主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係とする補助レンズとを有するとともに、上記被走査部へ偏向光束を導光する光路上に１以上の光路折り曲げ用のミラーを有し、
各被走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ用のミラーの数が、各光路で異ならせられ、かつ、上記補助レンズの個々が、その光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたもので中心平面に対して凸となる母線の曲がりを有し、
この母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が、偏向反射面と第２結像系との間であることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１記載の光走査装置において、
２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が、略第２結像系の位置であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１または２または３記載の光走査装置において、
光源側光学系は４組あり、これら光源側光学系は２組ずつ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれが共通の偏向反射面に導光されるものであり、
各光源側光学系からの光束は、フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックもしくはレッド、グリーン、ブルー、ブラックの４画像を書き込むための光束として用いられることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４記載の光走査装置において、
２組ずつ対を成す光源側光学系の、各対は、光偏向器としての回転多面鏡の回転軸に対し、互いに反対側に配備されることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１〜６の任意の１に記載の光走査装置において、
第２結像系の各長尺レンズに対し、母線の曲がりを矯正するように長尺レンズを撓ませる押圧手段を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６記載の光走査装置において、
長尺レンズは、その焦線が、長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっていることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像形成装置に関連して、４つの感光体のそれぞれに光走査による潜像形成を行い、形成された４つの静電潜像をそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーで現像し、得られる４色のトナー画像をシート上の記録媒体上で重ね合わせてカラー画像を得る方式のものが知られている。
このようなカラー画像形成方式において、各感光体の光走査を、感光体ごとに個別的に設けた光走査装置により別個に行うものも知られているが、値の張る光走査装置を４組用いるのはコスト的に得策でない。
複数の感光体に対して、回転多面鏡と結像光学系とを共通化したカラー画像形成装置も知られているが（特開平８−３１３８３３号公報）、結像光学系を共通化したことにより「各光束の光スポットが各感光体上で描く軌跡」である走査線に曲がりが発生する。この走査線曲がりを補正・軽減させるために、上記公報記載の発明では、防塵ガラスである平行平板ガラスを「偏向光束に対して非垂直」にしている。しかし、平行平板ガラスを傾けることによる走査線曲がり補正量は微小量であり、この補正量を大きくするために平行平板ガラスを厚くすると、非点隔差等の他の光学特性が劣化する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、複数の偏向光束により複数の画像を同時に書き込む方式の光走査装置において、複数の光束に対して光偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図り、且つ、光走査装置をコンパクトに構成することを課題とする。
【０００４】
この発明はまた、上記課題に加えて走査線の曲がりの影響を有効に軽減することを別の課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の光走査装置は「光源と、光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、カップリングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる第１結像系と、上記線像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、光偏向器により偏向された光束を被走査部に光スポットとして集光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する第２結像系とを有する光走査装置」であって、以下の点を特徴とする（請求項１）。
【０００６】
即ち、光源とカップリングレンズと第１結像系を含む「光源側光学系」が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源側光学系は「偏向反射面の回転軸に直交する平面」に対して互いに逆の側に配備され、「２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面によりより反射された２光束を含む面」内で、導光された２光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されており、これら共通の偏向反射面により偏向された各光束は第２結像系により異なる被走査部を光走査する。
「主走査対応方向」は、各光束に関し、光源から被走査部に至る光路上で、主走査方向に対応する方向であり、上記光路上で副走査方向に対応する方向を副走査対応方向と称する。
「光偏向器」は回転多面鏡をはじめ、回転単面鏡や回転２面鏡を用いることができる。
この発明の光走査装置は、後述するカラー画像形成装置に適用できるほか、２色画像形成装置や多色画像形成装置に適用可能である。
【０００７】
上記「２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置」は、偏向反射面と第２結像系との間でもよいし（請求項２）、略第２結像系の位置でも良い（請求項３）。
上記請求項１または２または３記載の光走査装置において、光源側光学系を４組とし、これら光源側光学系を「２組つづ対と成し」て、各対をなす光源側光学系のそれぞれからの光束を共通の偏向反射面に導光し、各光源側光学系からの光束を「フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成」用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックもしくはレッド、グリーン、ブルー、ブラックの４画像を書き込むための光束として用いるように構成することができる（請求項４）。
この場合において、２組づつ対を成す光源側光学系の、各対を「光偏向器としての回転多面鏡の回転軸に対し、互いに反対側に配備する」ことができる（請求項５）。
【０００８】
請求項１記載の光走査装置は、共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる第２結像系が「被走査部へ偏向光束を導光する光路上」に１以上の光路折り曲げ用のミラーを有し、各被走査部上における「走査線の曲がりが同じ向きになる」ように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ用のミラーの数を各光路で異ならせられる。
第２光学系は、また、同一偏向反射面で偏向される２光束に共通で光走査を等速化させる主レンズと、各光束に個別に設けられ主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面」を持つアナモフィックな長尺レンズで、主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係とする補助レンズとを有する。上記補助レンズの個々が、その光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたもので中心平面に対して凸となる母線の曲がりを有し、この母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて配置されている。
第２結像系が被走査部ごとに有する長尺レンズに対し、母線の曲がりを矯正するように長尺レンズを撓ませる押圧手段を有することができる（請求項６）。この場合、長尺レンズは、その焦線が、長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっている形状であることができる（請求項７）。
上記請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装置を用いて、画像形成装置を構成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に於いて、図面に直交する方向は、「光偏向器」としての回転多面鏡４の「回転軸に平行な方向」である。図１の符号１ａは２つの光源を表現している。２つの光源は上記回転軸の方向から見たとき「互いに重なり合」う。同様に、符号２ａは「回転軸の方向から見たときに互いに重なり合う２つのカップリングレンズ」を表し、符号３ａは「回転軸の方向から見たときに互いに重なり合う２つのシリンドリカルレンズ」を表している。即ち、２つの光源１ａ、２つのカップリングレンズ２ａ、２つのシリンドリカルレンズ３ａは「２組の光源側光学系」をなす。全く同様に、２つの光源１ｂ、２つのカップリングレンズ２ｂ、２つのシリンドリカルレンズ３ｂは、回転多面鏡４の回転軸方向から見たとき互いに重なり合う２組の光源側光学系をなしている。
【００１０】
２つの光源１ａ、２つのカップリングレンズ２ａ、２つのシリンドリカルレンズ３ａによる「２組の光源側光学系」は、回転多面鏡４の偏向反射面４１を共通にし、２つの光源１ｂ、２つのカップリングレンズ２ｂ、２つのシリンドリカルレンズ３ｂによる「２組の光源側光学系」は、回転多面鏡４の偏向反射面４２を共通にしている。上記各シリンドリカルレンズは「第１結像系」であるが、これを凹シリンダ面を鏡面とする反射鏡で置き換えることも可能である。
【００１１】
図３は、回転多面鏡４の偏向反射面４１に光束を導光入射させる、２組の光源側光学系の配置状態を示している。図の上下方向が「回転多面鏡４の回転軸」の方向で、この方向において２組の光源側光学系は互いに重なり合う。符号１０５および１１５は、２つの光源部ユニットを示す。光源部ユニット１０５は、光源としての半導体レーザ１０１と、半導体レーザ１０１からの光束をカップリングするカップリングレンズ１０２とを有する。光源部ユニット１１５は光源としての半導体レーザ１１１と、半導体レーザ１１１からの光束をカップリングするカップリングレンズ１１２とにより構成される。各半導体レーザからの光束は対応するカップリングレンズによりカップリングされ、この実施の形態においては実質的な「平行光束」とされるが、第１結像系や第２結像系の光学設計によってはカップリングされた光束が発散性の光束あるいは集束性の光束となるようにしてもよい。光源部ユニット１０５から射出した実質的な平行光束は第１結像系であるシリンドリカルレンズ１０３により副走査対応方向に集束され、偏向反射面４１の近傍に、主走査対応方向（図３において図面に直交する方向）に長い線像として結像する。同様に、光源部ユニット１１５から射出した実質的な平行光束はシリンドリカルレンズ１１３により副走査対応方向に集束され、偏向反射面４１の近傍に、主走査対応方向に長い線像として結像する。
図３に示すように、光源１０１とカップリングレンズ１０２とシリンドリカルレンズ１０３とによる光源側光学系と、光源１１１とカップリングレンズ１１２とシリンドリカルレンズ１１３とによる光源側光学系とは、光偏向器である回転多面鏡４の回転軸に直交する平面４Ａの両側にある。特にこの実施の形態では、同一の偏向反射面に光束を導かれる２組の光源側光学系は、平面４Ａを対称面として対称的に配備される。
【００１２】
図１と図３との対応関係では、図１における、２つの光源１ａが半導体レーザ１０１，１１１を表し、２つのカップリングレンズ２ａはカップリングレンズ１０２，１１２を、また２つのシリンドリカルレンズ３ａはシリンドリカルレンズ１０３，１１３を表しているのである。図１における、２つの光源１ｂ、２つのカップリングレンズ２ｂ、２つのシリンドリカルレンズ３ｂによる（偏向反射面４２を共有する）２組の光源側光学系も、上に説明した（偏向反射面４１を共有する）２組の光源側光学系と同様である。
【００１３】
図１において、偏向反射面４１により反射された２光束は、回転多面鏡４の等速回転により等角速度的に偏向し、第２結像系を構成する２枚のレンズ５ａ，６ａを介して被走査部７ａ上に光スポットとして集光し、被走査部７ａを等速的に光走査する。被走査部７ａは「実際には偏向反射面４１により偏向された２光束が別個に光走査する２つの被走査部を１つにまとめて示したもの」である。
同様に、偏向反射面４２により反射された２光束は、第２結像系を構成する２枚のレンズ５ｂ，６ｂを介して被走査部７ｂ（各光束が別個に光走査する２つの被走査部を１つにまとめて示す）上に光スポットとして集光し、被走査部７ｂを等速的に光走査する。
【００１４】
図２は、図１に示した光走査装置を適用した「カラー画像形成装置」を主走査対応方向から見た状態を示す。図の煩雑を避けるため、光源側光学系の部分は図示を省略されている。
図２において、回転多面鏡４は４つの独立した光源からの４光束Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を同時に偏向させる。光束Ｌ１，Ｌ２は回転多面鏡４の同じ偏向反射面（図１の偏向反射面４１）により、光束Ｌ３，Ｌ４は回転多面鏡４の同じ偏向反射面（図１の偏向反射面４２）により偏向される。
偏向された光束Ｌ１は主レンズ５ａを透過し、ミラー９１ａにより光路を折り曲げられ、補助レンズ６Ｋを透過して作像ユニット１０Ｋに入射する。光束Ｌ２は回転多面鏡４により偏向されると主レンズ５ａを透過し、ミラー８１ａにより光路を折り曲げられ、補助レンズ６Ｃを透過し、ミラー８２ａにより再度光路を折り曲げられて作像ユニット１０Ｃに入射する。光束Ｌ３は回転多面鏡４により偏向されると主レンズ５ｂを透過し、ミラー９１ｂにより光路を折り曲げられ、補助レンズ６Ｙを透過し、作像ユニット１０Ｙに入射する。光束Ｌ４は、偏向されると主レンズ５ｂを透過し、ミラー８１ｂにより光路を折り曲げられ、補助レンズ６Ｍを透過し、ミラー８２ｂにより再度光路を折り曲げられて作像ユニット１０Ｍに入射する。
【００１５】
作像ユニット１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは「構成的には同一のもの」であり、現像に用いられるトナーの色が異なる。作像ユニット１０Ｋでは黒トナーが用いられ、作像ユニット１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙでは、それぞれシアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーが用いられる。
各作像ユニットは動作も共通しているので、「作像ユニット１０Ｙでの作像プロセス」を例にとり説明する。作像ユニット１０Ｙに設けられた光導電性の感光体１００Ｙはドラム状で、反時計回りに回転しつつ、帯電手段である帯電ローラ１０３により均一に帯電され、光束Ｌ３によりイエロー潜像を書き込まれる。書込み形成されたイエロー潜像は、現像装置１０５によりイエロートナーで現像されてイエロートナー画像となる。即ち、感光体１００Ｙの感光面は光束Ｌ３に対する「被走査部」である。同様にして、作像ユニット１０Ｋでは黒潜像の書込み形成と黒トナーによる現像が行われて黒トナー画像が形成され、作像ユニット１０Ｃ，１０Ｍにはそれぞれ、シアントナー画像、マゼンタトナー画像が形成される。作像ユニット１０Ｋと１０Ｃの各感光体の光走査される部分が、図１に符号７ａで示す被走査部であり、作像ユニット１０Ｍと１０Ｙの各感光体の光走査される部分が、図１に符号７ｂで示す被走査部である。
これら各色のトナー画像を担持するシート状の記録媒体（記録紙やオーバヘッドプロジェクタ用のシート等）Ｓは、図示されない転写・搬送手段（搬送ベルトと、その裏面側から転写電界を印加する転写手段の組合せ）により矢印方向に搬送され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナー画像を順次に重ね合わせられて転写される。記録媒体Ｓは上記の如く形成されたカラー画像を図示されない定着手段により定着され、装置外へ排出される。
【００１６】
図１，図２，図３に即して説明した実施の形態は、光源と、該光源からの光束を以後の光学系にカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズによりカップリングされた光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる第１結像系と、線像の結像位置近傍に偏向反射面を有し、偏向反射面による反射光束を等角速度的に偏向させる光偏向器と、該光偏向器により偏向された光束を被走査部上に光スポットとして集光するとともに、光スポットによる光走査を等速化する第２結像系とを有する光走査装置である。
【００１７】
この光走査装置は、光源とカップリングレンズと第１結像系を含む光源側光学系が複数組あり、光偏向器４の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面４Ａ（図３）に対して互いに逆の側に配備され、上記２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、上記導光された２光束が交叉する（図２参照）ように各光源側光学系が配備されており、共通の偏向反射面により偏向された各光束は第２結像系により互いに異なる被走査部を光走査する（請求項１）。
上記の如く「第２結像系」は主レンズと補助レンズの２枚構成である。また、各光源からの光束は回転多面鏡４の偏向反射面位置に主走査対応方向に長い線像として結像し、第２結像系は、この線像を副走査対応方向の物点として被走査部に光スポットを結像させるから、上記実施の形態は回転多面鏡４の「面倒れ」を補正する機能を有する。
【００１８】
上記のように、偏向反射面を共通にする２つの光源側光学系が「偏向反射面の回転軸に直交する平面（図３の平面４Ａ）に対して互いに逆の側に配備され、２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、導光された２光束が交叉する（図２参照）」ように配備されるので、２つの光源部ユニット１０５，１１５の「レイアウト的な干渉」を防ぐことができる。
光源側光学系のレイアウトを特開平３−５３２１３号公報記載のようなものにすると、光源と回転多面鏡の間に配備されるミラーの面精度を極めて高くする必要があり、光源部ユニット同士の干渉を防ぐには光源部ユニット同士の間隔を１５ｍｍ以上はとる必要がある。このようにすると、回転多面鏡の偏向反射面の副走査対応方向の幅を大きくする必要があり、上記幅を大きくすると、回転多面鏡の質量が増大し、質量増加に伴う回転能率の増大で回転駆動モータの負荷が増大し、大トルクのモータが必要となってコスト高になる。
【００１９】
共通の偏向反射面に光束を入射させる２つの光源部ユニットの、レイアウト的な干渉を避けるのに、図４に示すようなレイアウトも考えられるが、回転多面鏡４の偏向反射面と第２結像系及び光源部ユニットの関係が、光源部ユニットごとに異なる（図中のα，β）ため、一方の光源部ユニットに対して第２結像系５ａの配置を最適化すると、他方の光源部ユニットからの光束に対して像面の倒れが発生し、結像性能が劣化して光スポット径の太りが発生するなど好ましくない事態を招来する。
【００２０】
この発明においては、共通の偏向反射面に導光されて反射された２光束は「これら反射２光束を含む面内で交叉」する。この交叉部が、図６に示すように、偏向反射面４１と第２結像系（の主レンズ５ａ）の間に位置するようにすると（請求項２）、回転多面鏡４および第２結像系の「副走査対応方向（図６の上下方向）の幅」をあまり厚くしないですむ。
【００２１】
図５に示すように、光束Ｌ１，Ｌ２の交叉位置が偏向反射面４１の近傍であると、回転多面鏡４の軸方向のサイズはシングルビームの場合と同じでよく、回転多面鏡４として「従来のシングルビーム方式の場合と同じもの」を用いることができるが、反面、第２結像系５ａの「副走査対応方向の有効径」を大きくする必要があり、回転多面鏡によるコスト高抑制を越えて、第２結像系のコストが高くなってしまう。
【００２２】
図７に示すように、２組の光源側光学系により共通の偏向反射面４１に導光された光束Ｌ１，Ｌ２の交叉する位置が、略第２結像系５ａの位置であるようにすると（請求項３）、第２結像系５ａの副走査対応方向の幅を大きくする必要がないので第２結像系のコスト上昇を抑えることができ、光束Ｌ１，Ｌ２ともに第２結像系の光軸近傍を通るので、第２結像系の光学性能を有効に生かせる。
【００２３】
図１〜図３に即して説明した実施の形態では、光源側光学系は４組あり、これら光源側光学系は２組つづ対を成し、各対をなす光源側光学系は、それぞれが共通の偏向反射面４１または偏向反射面４２に導光されるものであり、各光源側光学系からの光束は、フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成用のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４画像を書き込むための光束として用いられ（請求項４）、２組づつ対を成す光源側光学系の、各対は光偏向器としての回転多面鏡４の回転軸に対し「互いに反対側」に配備されている（請求項５）。
【００２４】
ところで、この発明の光走査装置のように、同一の偏向反射面で偏向される２光束が互いに交叉するようにする場合、第２結像系の光軸に対し、各偏向光束の入射方向が副走査対応方向に傾くため、被走査部における光スポットの移動軌跡である走査線に不可避的に曲がりが発生する。この「走査線の曲がり」は、書き込まれる画像に歪みをもたらすから、できる限り曲がりを小さく抑える必要がある。図２に示すような実施の形態の場合であると、第２結像系は、同一偏向反射面で偏向される２光束Ｌ１，Ｌ２（または光束Ｌ３，Ｌ４）に対して共通化された主レンズ５ａ（または主レンズ５ｂ）と、光束Ｌ１，Ｌ２（もしくは光束Ｌ３，Ｌ４）に個別に設けられた補助レンズ６Ｋ、６Ｃ（もしくは補助レンズ６Ｙ，６Ｍ）とにより構成されている。このような場合には、補助レンズ６Ｋ〜６Ｙを、副走査対応方向にシフトさせ、シフト量を調整することにより走査線曲がりを有効に軽減させることができる。しかし、このように走査線曲がりを有効に軽減させても走査線曲がりは完全に０にはならない。
図２に示すカラー画像形成装置では、各偏向光束で書き込まれる線像が、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナーで顕像化され、各色トナー画像の重畳によりカラー画像が形成される。このとき、互いに重ねられる各色トナー画像において、これを形成する際の走査線曲がりの向きが、例えば光束Ｌ１とＬ２とで、また光束Ｌ３とＬ４とで互いに逆に向いていると、互いに重なるべき画素、例えば黒トナー画像の画素とシアントナー画像の画素とが「互いに逆向きに曲がった走査線の曲がり」により空間的に分離して「色ズレ」の現象を生じる。これを避けるには、各光束による被走査部での「走査線曲がりが同じ向きになる」ようにすればよい。
【００２５】
図２の場合には、各被走査部における走査線曲がりは、光束Ｌ１、Ｌ２について同じ向きになり、光束Ｌ３，Ｌ４につき同じ向きになるが、光束Ｌ１、Ｌ２と光束Ｌ３、Ｌ４とでは互いに逆になる。これは、光束Ｌ１、Ｌ２の組と、光束Ｌ３，Ｌ４の組が「互いに鏡面対称的」になっているからである。
このような不具合を避けるためには、光束Ｌ３，Ｌ４に対する光路のレイアウトを図８のように変えれば良い。即ち、光束Ｌ３は、ミラー８１ｂ，８２ｂを介して感光体１００Ｍに入射させ、光束Ｌ４はミラー９１ｂを介して感光体１００Ｙに入射させるのである。
【００２６】
同一の偏向反射面で偏向される２光束Ｌ１，Ｌ２を例にとって説明すると、これら光束Ｌ１，Ｌ２のうち、光束Ｌ２のように偏向反射面により、図の斜め上方へ反射される光束を「蹴り上げ光束」とよび、光束Ｌ１のように偏向反射面により図の斜め下方へ反射される光束を「蹴り下げ光束」と呼ぶ。この例に倣えば、図８の光束Ｌ３は蹴り下げ光束、光束Ｌ４は蹴り上げ光束である。
【００２７】
蹴り上げ光束と蹴り下げ光束とでは、第２結像系の主レンズに対する入射方向が、副走査対応方向において主レンズの光軸に関して逆になる。従って、本来走査線曲がりは（もしこれら光束を共通の被走査部に結像させたとすれば）、光束Ｌ１と光束Ｌ２とで逆の向きになり、光束Ｌ３と光束Ｌ４とで互いに逆になるはずである。
上記実施の形態では、蹴り上げ光束Ｌ２と蹴り下げ光束Ｌ４に対しては光路折り曲げ用に２枚のミラーを用い、蹴り下げ光束Ｌ１と蹴り上げ光束Ｌ３に対しては１枚のミラーを用い、「光路折り曲げ用のミラーの数を異ならせる」ことにより、各光束による走査線の向きが同じ向きに揃うようにしている。
【００２８】
即ち、光路折り曲げ用のミラー９１ａ，８１ａ，８２ａ，９１ｂ，８１ｂ，８２ｂの位置における「走査線の曲がりの状況」及び各被走査部における「走査線曲がりの状況」を、符号２９１ａ，２８１ａ，２８２ａ，２９１ｂ，２８１ｂ，２８２ｂ，２００Ｋ，２００Ｃ，２００Ｍ，２００Ｙに示す。走査線曲がり状況２００Ｋ，２００Ｃ，２００Ｍ，２００Ｙから明らかなように、各被走査部での走査線の曲がりは同じ向きになっている。
即ち、上記実施の形態は、共通の偏向反射面により偏向される各光束を互いに異なる被走査部に導光結像させる第２結像系が、被走査部へ偏向光束を導光する光路上に１以上の光路折り曲げ反射鏡を有し、各被走査部上における走査線の曲がりが同じ向きになるように、共通の偏向反射面から各被走査部に至る光路上に配備される光路折り曲げ反射鏡の数を、各光路で異ならせたものである（請求項１）。
【００２９】
上記の光路折り曲げ用のミラーの数は図８に示す場合に限らず、装置のレイアウトにより種々の場合が可能であり、一般的には、ミラーの数は以下の条件を満足するようにすれば良い。
光偏向器が同時に偏向させる光束をＮ光束とする。これら偏向光束をサフィックス：ｉで区別し、第ｉ番目の偏向光束に対する「パラメータ」をＰｉとする。そして第ｉ番目の偏向光束の光路上に配備される光路屈曲用のミラーの数をＭｉとする。パラメータ：Ｐｉの値を、蹴り上げ光束に対し「＋１」、蹴り下げ光束に対し「−１」とするとき、条件式：
ΣＰｉ・Ｍｉ＝０（ｉ＝１〜Ｎ）
が満足されるようにミラー数：Ｍｉを設定すれば、走査線曲がりの向きが各被走査部において同じ向きになる。
【００３０】
図８の例では、Ｐ１＝−１，Ｐ２＝＋１，Ｐ３＝−１，Ｐ４＝＋１であり、Ｍ１＝１，Ｍ２＝２，Ｍ３＝２，Ｍ４＝１であるから、
（−１)(１）＋（＋１)(２）＋（−１)(２）＋（＋１)(１）＝０
で、上記条件は満足される（図２の光学配置では満足されない）。
勿論、光路上に配備する光路折り曲げ用のミラーの数は、レイアウトの許す範囲で少ない方がよく、図８の例は「最小枚数」を実現した例である。
【００３１】
上に説明した各実施の形態において、第２結像系は「同一偏向反射面で偏向される２光束に共通の主レンズ」と「各光束に個別に設けられる補助レンズ」とにより構成されている。主レンズは球面レンズで、光走査を等速化するように歪曲収差を調整付与されている。これに対し、補助レンズは「主走査対応方向と副走査対応方向とで曲率半径の異なるトロイダル面」を持つアナモフィックな「長尺レンズ」で被走査部ごとに設けられ、主レンズと組み合わされて副走査対応方向において偏向反射面位置近傍と被走査部とを共役関係としている。
【００３２】
このような長尺レンズは一般にプラスチックの成形加工で製造される。その場合、長尺レンズという形状の特殊性のため、実際に製造された補助レンズでは「母線の曲がり」と呼ばれる形状誤差が発生する。図９において符号６は補助レンズの１例を示している。この図において「母線」とあるのは、実際上の光軸とレンズ面との交点を長手方向に連ねたものであり（本来の意味での母線とは意味が異なるが、適当な用語が無いので、この明細書に於いては上記のごとく定義された曲線を言うものとする）、中心平面に対して一方に凸の曲線となる。
【００３３】
このような「母線の曲がり」の発生した補助レンズを用いると、母線の曲がりが走査線曲がりの原因の一つになる。このため従来であれば、母線の曲がりを生じた補助レンズは「不良品」として廃棄されるべきものであるが、この発明においては、上記母線の曲がりを有効に利用するのである。即ち、母線の曲がり（長手方向に沿う取付け基準側に対し、光走査の両端側では取付け基準側にあり、光走査の中央部では取付け基準側から離れるように曲がっている。請求項７）は、一般には「母線の曲がりと同じ向きの走査線曲がりを助長する作用」を持つので、母線の曲がりの向きを走査線曲がりが軽減されるように光路毎に定めて補助レンズを配備すれば、母線曲がりにより走査線曲がりを補正し、各被走査部における走査線曲がりをより軽減できる。
【００３４】
図１０は、図９に示したような母線曲がりを有する補助レンズ６Ｋ〜６Ｙの基準面（「長手方向に沿う取付け基準側」の面）を、各被走査部における走査線の曲がりが同じ向きになるように光路毎に定めて設定した例である。
【００３５】
さらに、図１１に示すように、長尺レンズである補助レンズ６に意図的に母線の曲がりを形成して、上記のごとく走査線曲がりの向きを調整するように配備し、さらに、支持台６００で長手方向両端部を支持し、適当な「押圧手段」により加圧して補助レンズ６を「撓ませ」ることにより、母線の曲がりを軽減あるいは強調して、走査線曲がりを補正するようにすることができる。
【００３６】
１例では、０．１６ｍｍの「走査線曲がり」を、補助レンズを「長手方向に直交する方向（副走査対応方向）」に０．１ｍｍ撓ませることにより、略完全に補正して走査線を直線化することができた。
【００３７】
なお、上の実施の形態では、一つの光源から１光束が放射される場合を説明したが、１つの光源から複数の光束を放射させ、各被走査部において同時に複数ラインが光走査されるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な光走査装置を提供できる。
この発明の光走査装置では、光源とカップリングレンズと第１結像系を含む光源側光学系が複数組あり、光偏向器の同一偏向反射面に光束を導光する２組の光源側光学系は、偏向反射面の回転軸に直交する平面に対して互いに逆の側に配備され、２組の光源側光学系から共通の偏向反射面に導光されたのち、上記偏向反射面により反射された２光束を含む面内で、上記導光された２光束が交叉するように、各光源側光学系が配備されているので、複数の光束に対して光偏向器を共通化して光走査装置の低コスト化を図り、各光源側光学系の光源部ユニット相互のレイアウト的な干渉を防いで光走査装置をコンパクトに構成することとができる（請求項１）。
【００３９】
また請求項２記載の発明では、２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が偏向反射面と第２結像系との間であるため、回転多面鏡および第２結像系の「副走査対応方向の幅」をあまり厚くせずにすみ、光偏向器である回転多面鏡に大トルクのモータを必要とせず、光走査装置が低コスト化される。
【００４０】
請求項３記載の発明では、２組の光源側光学系により共通の偏向反射面に導光された光束の交叉する位置が略第２結像系の位置であるので、第２結像系の副走査対応方向の幅を大きくする必要がなく、第２結像系のコスト上昇を抑えることができ、各偏向光束とも第２結像系の光軸近傍を通るので、第２結像系の光学性能を有効に生かすことができる。
【００４１】
請求項４，５記載の発明によれば、容易且つ安価に「フルカラー画像を多重転写により生成する画像形成」を実現できる。
【００４２】
また、請求項１〜７記載の発明によれば、走査線の曲がりの影響を有効に軽減することができ、これら発明による光走査装置を用いることにより性能良好な画像形成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】  図１の実施の形態をカラー画像形成装置に適用した場合を説明するための図である。
【図３】  図１の実施の形態における１組の光源側光学系の配備状態を説明するための図である。
【図４】  請求項１記載の発明の効果の対比例を説明するための図である。
【図５】  請求項２記載の発明の効果の対比例を説明するための図である。
【図６】  請求項２記載の発明の実施の１形態を説明するための図である。
【図７】  請求項３記載の発明の実施の１形態を説明するための図である。
【図８】  請求項１記載の発明の実施の１形態を説明するための図である。
【図９】  補助レンズとしての長尺レンズの母線の曲がりを説明するための図である。
【図１０】  母線の曲がりを有する長尺レンズによる走査線の曲がりの補正を説明するための図である。
【図１１】  請求項６記載の発明を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１、１１１      半導体レーザ
１０２，１１２      カップリングレンズ
１０３，１１３      シリンドリカルレンズ
４      回転多面鏡
４１      偏向反射面
【図１】
0003836959.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003836959.tif 000005
【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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