JP5900733B2 - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、被走査面を複数の光によって走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。

電子写真の画像記録では、レーザを用いた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置は光走査装置を備え、一般的に、ポリゴンスキャナ（例えば、ポリゴンミラー）を用いて、感光性を有するドラムの表面をレーザ光で走査し、該ドラムの表面に潜像を形成している。このような電子写真の分野では、画像品質を向上させるために画像の高密度化、及び操作性を向上させるために画像出力の高速化が画像形成装置に求められている。上記高密度化と高速化を両立させる方法の一つとして、複数の光でドラムの表面を同時に走査するいわゆるマルチビーム化が考えられた。

例えば、特許文献１には、被走査面上での複数ビームの走査線曲がり差を画像形成の忠実性が保てる範囲に低減させることを目的とするマルチビーム書込光学系が開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示されているマルチビーム書込光学系では、ビーム数が２よりも多くなると、環境温度の変化によって、被走査面上での副走査方向のビームピッチが大きく変化するおそれがあった。

本発明は、被走査面を複数の光によって第１の方向に沿って同時に走査する光走査装置であって、複数の発光部を有する光源と、前記光源からの複数の光を偏向する光偏向器と、前記光源と前記光偏向器との間に設けられ、開口部を有する開口部材と、前記第１の方向に直交する第２の方向のパワーが最も大きいレンズを含み、前記光偏向器で偏向された複数の光を前記被走査面へ導く走査光学系と、を備え、前記光偏向器で偏向された複数の光それぞれの前記レンズの少なくとも１つの面における入射位置の軌跡は、互いに交差あるいは接しており、前記光源から射出され前記レンズの長手方向の中央を通る光について、前記開口部の共役点が、前記レンズの光学面よりも前記被走査面側に位置する光走査装置である。

本発明の光走査装置によれば、被走査面上での第２の方向に対応する方向（副走査方向）のビームピッチの誤差を小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。 図１における光走査装置の概略構成を説明するための図である。 防音ガラスを説明するための図である。 光源ユニットＬＵ１を説明するための図である。 面発光レーザアレイを説明するための図である。 光源ユニットＬＵ２を説明するための図である。 光源ユニットＬＵ１とポリゴンミラーとの間に設けられた光学部材を説明するための図である。 光源ユニットＬＵ２とポリゴンミラーとの間に設けられた光学部材を説明するための図である。 光束分割部材を説明するための図である。 走査光学系Ａ及び走査光学系Ｂを説明するための図である。 走査光学系Ａの拡大図である。 設計例を説明するための図（その１）である。 設計例を説明するための図（その２）である。 第１走査レンズの形状を説明するための図である。 第２走査レンズの形状を説明するための図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、それぞれ発光部ｃｈ１から射出された光ビームの主光線の光路、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの主光線の光路を説明するための図である。 開口部と共役な位置を説明するための図である。 図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は、それぞれ第２走査レンズと開口部の共役点との位置関係を説明するための図である。 図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、それぞれ第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ比較例１での、第２走査レンズと開口部の共役点との位置関係を説明するための図である。 図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、それぞれ比較例１での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）は、それぞれ比較例１での、ｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）は、それぞれ比較例２での、第２走査レンズと開口部の共役点との位置関係を説明するための図である。 図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）は、それぞれ比較例２での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、それぞれ比較例２での、ｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、それぞれ変形例１での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）は、それぞれ変形例１での、ｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図２９（Ａ）及び図２９（Ｂ）は、それぞれ比較例３での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図３０（Ａ）及び図３０（Ｂ）は、それぞれ比較例３での、ｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図３１（Ａ）及び図３１（Ｂ）は、それぞれ比較例４での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図３２（Ａ）及び図３２（Ｂ）は、それぞれ比較例４での、ｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図３３（Ａ）及び図３３（Ｂ）は、それぞれ変形例２での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図３４（Ａ）及び図３４（Ｂ）は、それぞれ変形例２での、ｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図３５（Ａ）及び図３５（Ｂ）は、それぞれ比較例５での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）は、それぞれ比較例５での、ｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図３７（Ａ）及び図３７（Ｂ）は、それぞれ比較例６での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図３８（Ａ）及び図３８（Ｂ）は、それぞれ比較例６での、ｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図３９（Ａ）及び図３９（Ｂ）は、それぞれ変形例３での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図４０（Ａ）及び図４０（Ｂ）は、それぞれ変形例３での、ｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）は、それぞれ比較例７での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図４２（Ａ）及び図４２（Ｂ）は、それぞれ比較例７での、ｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図４３（Ａ）及び図４３（Ｂ）は、それぞれ比較例８での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図４４（Ａ）及び図４４（Ｂ）は、それぞれ比較例８での、ｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図４５（Ａ）及び図４５（Ｂ）は、それぞれ変形例４での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図４６（Ａ）及び図４６（Ｂ）は、それぞれ変形例４での、ｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図４７（Ａ）及び図４７（Ｂ）は、それぞれ比較例９での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図４８（Ａ）及び図４８（Ｂ）は、それぞれ比較例９での、ｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 図４９（Ａ）及び図４９（Ｂ）は、それぞれ比較例１０での、第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置を説明するための図である。 図５０（Ａ）及び図５０（Ｂ）は、それぞれ比較例１０での、ｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の温度変化を説明するための図である。 開口板の変形例を説明するための図である。 光束分割部材を用いない光走査装置の例１を説明するための図である。 光束分割部材を用いない光走査装置の例２を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図２６（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係るカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。

このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。

通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。

プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、上位装置からの画像情報を光走査装置２０１０に送る。

感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。

感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転する。

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。

光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて色毎に変調された光によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の詳細構成については後述する。

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる走査領域は「画像形成領域」あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。

給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出される。そして、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここでカラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。

定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここでトナーが定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。

次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。

この光走査装置２０１０は、一例として図２に示されるように、２つの光源ユニット（ＬＵ１、ＬＵ２）、２つの光束分割素子（２２０６Ａ、２２０６Ｂ）、４つの１／４波長板（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、及び不図示の走査制御装置を有している。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２では図示省略、図１０参照）の所定位置に組み付けられている。

ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向（回転軸方向）に沿った方向をＹ軸方向、ポリゴンミラー２１０４の回転軸の軸方向に平行な方向をＺ軸方向として説明する。

なお、図２において、１／４波長板２２０７ａは、１／４波長板２２０７ｂの−Ｚ側に位置し、シリンドリカルレンズ２２０４ａは、シリンドリカルレンズ２２０４ｂの−Ｚ側に位置している（図７参照）。また、１／４波長板２２０７ｄは、１／４波長板２２０７ｃの−Ｚ側に位置し、シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、シリンドリカルレンズ２２０４ｃの−Ｚ側に位置している（図８参照）。

光学ハウジング２３００には、各感光体ドラムに向かう光が通過するスリット状の４つの射出窓が設けられている。各射出窓は、それぞれ防塵ガラス（２１１１ａ、２１１１ｂ、２１１１ｃ、２１１１ｄ）で覆われている（図１０参照）。

以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。また、主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれに対しても直交する方向を、便宜上「主副直交方向」という。

ポリゴンミラー２１０４は、周囲が防音壁によって囲まれており、該防音壁における光が通過する部分には防音ガラスが取り付けられている。ポリゴンミラー２１０４の回転中心から各防音ガラスまでの距離は１６ｍｍである（図３参照）。また、各防音ガラスは、Ｙ軸方向に対して１０°傾斜し、Ｚ軸方向に対して２．８°傾斜している。

光源ユニットＬＵ１は、一例として図４に示されるように、光源２２００Ａ、１／４波長板２２０５Ａ、カップリング光学系２２０１Ａ、開口板２２０２Ａを有している。光源ユニットＬＵ１の各光学部材は、それぞれが所定の位置関係で不図示のホルダに保持されている。

光源２２００Ａは、一例として図５に示されるように、２次元的に配列されている４０個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ４０）を有している。図５では、配列中心を基準（原点）とする座標で４０個の発光部の位置がそれぞれ示されている。

４０個の発光部は、全ての発光部を副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）に延びる仮想線上に正射影したときに、発光部間隔が等しくなるように配置されている。なお、本明細書では、「発光部間隔」とは２つの発光部の中心間距離をいう。

各発光部は、発振波長が７８２ｎｍの垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、光源２２００Ａは面発光レーザアレイを有している。

本明細書では、混乱を避けるため、便宜上、各発光部からそれぞれ射出される光を「光ビーム」といい、光源から射出される光を「光束」という。そこで、複数の発光部が同時に点灯されたときは、光束は、複数の光ビームの集合体である。

各発光部から射出される光ビームの定常状態での発散角、すなわちＦＦＰ（ファー・フィールド・パターン）の半値全幅は、主走査対応方向及び副走査対応方向のいずれに関しても６．７°である。

また、各発光部から射出される光ビームは、偏光方向（電界ベクトルの振動方向）が副走査対応方向に平行な直線偏光である。

図４に戻り、１／４波長板２２０５Ａは、光源２２００Ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

カップリング光学系２２０１Ａは、２つのレンズ（ＬＡ１、ＬＡ２）から構成され、１／４波長板２２０５Ａを介した光束を略平行光にする。

レンズＬＡ１は、１／４波長板２２０５Ａを介した光束の光路上に配置され、焦点距離が３４．１８ｍｍ、肉厚（図４の符号ｄ２）が５ｍｍのガラス製のレンズである。

レンズＬＡ２は、レンズＬＡ１を介した光束の光路上に配置され、焦点距離が−３９６．７９ｍｍ、肉厚（図４の符号ｄ４）が２ｍｍの樹脂製のレンズである。

光源２２００Ａの射出面からレンズＬＡ１の入射側の面までの距離（図４の符号ｄ１）は、３４．３ｍｍである。レンズＬＡ１の射出側の面とレンズＬＡ２の入射側の面との距離（図４の符号ｄ３）は３ｍｍである。また、レンズＬＡ１とレンズＬＡ２の合成焦点距離は３７ｍｍである。

開口板２２０２Ａは、開口部を有し、カップリング光学系２２０１Ａを介した光束を整形する。開口部の寸法は、主走査対応方向の長さが５．６ｍｍ、副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）の長さが０．９ｍｍである。レンズＬＡ２の射出側の面から開口板２２０２Ａまでの距離（図４の符号ｄ５）は、１４ｍｍである。

開口板２２０２Ａは、ポリゴンミラー２１０４前での光路長をできる限り短くするために、カップリング光学系２２０１Ａの後ろ側の合成焦点位置よりも、光源２２００Ａ側に配置されている。

開口板２２０２Ａの開口部を通過した光束が、光源ユニットＬＵ１から射出される光束となる。

光源ユニットＬＵ１では、各光学部材の製造誤差、及び取り付け誤差を、レンズＬＡ１によって調整している。すなわち、レンズＬＡ１は、他の光学部材が不図示のホルダの所定位置に取り付けられた後、所望の光束が開口板２２０２Ａの開口部を通過するように位置及び姿勢が調整されてからホルダに固定される。

光源ユニットＬＵ２は、一例として図６に示されるように、光源２２００Ｂ、１／４波長板２２０５Ｂ、カップリング光学系２２０１Ｂ、開口板２２０２Ｂを有している。光源ユニットＬＵ２の各光学部材は、それぞれが所定の位置関係で不図示のホルダに保持されている。

光源２２００Ｂは、光源２２００Ａと同様な面発光レーザアレイを有している。

１／４波長板２２０５Ｂは、光源２２００Ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

カップリング光学系２２０１Ｂは、２つのレンズ（ＬＢ１、ＬＢ２）から構成され、１／４波長板２２０５Ｂを介した光束を略平行光にする。

レンズＬＢ１は、１／４波長板２２０５Ｂを介した光束の光路上に配置され、焦点距離が３４．１８ｍｍ、肉厚（図６の符号ｄ２）が５ｍｍのガラス製のレンズである。

レンズＬＢ２は、レンズＬＢ１を介した光束の光路上に配置され、焦点距離が−３９６．７９ｍｍ、肉厚（図６の符号ｄ４）が２ｍｍの樹脂製のレンズである。

光源２２００Ｂの射出面からレンズＬＢ１の入射側の面までの距離（図６の符号ｄ１）は、３４．３ｍｍである。レンズＬＢ１の射出側の面とレンズＬＢ２の入射側の面との距離（図６の符号ｄ３）は３ｍｍである。レンズＬＢ１とレンズＬＢ２の合成焦点距離は３７ｍｍである。

開口板２２０２Ｂは、開口部を有し、カップリング光学系２２０１Ｂを介した光束を整形する。開口部の寸法は、主走査対応方向の長さが５．６ｍｍ、副走査対応方向の長さが０．９ｍｍである。レンズＬＢ２の射出側の面から開口板２２０２Ｂまでの距離（図６の符号ｄ５）は、１４ｍｍである。

開口板２２０２Ｂは、ポリゴンミラー２１０４前での光路長をできる限り短くするために、カップリング光学系２２０１Ｂの後ろ側の合成焦点位置よりも、光源２２００Ｂ側に配置されている。

開口板２２０２Ｂの開口部を通過した光束が、光源ユニットＬＵ２から射出される光束となる。

光源ユニットＬＵ２では、各光学部材の製造誤差、及び取り付け誤差を、レンズＬＢ１によって調整している。すなわち、レンズＬＡ２は、他の光学部材が不図示のホルダの所定位置に取り付けられた後、所望の光束が開口板２２０２Ｂの開口部を通過するように位置及び姿勢が調整されてからホルダに固定される。

各光源ユニットのカップリング光学系は、環境温度が変化したときのビームウエスト位置の変化を抑制する機能も有している。

光束分割部材２２０３Ａは、一例として図７に示されるように、光源ユニットＬＵ１から射出された光束の光路上に配置され、該光束を２つの光束に分割する。また、光束分割部材２２０３Ｂは、一例として図８に示されるように、光源ユニットＬＵ２から射出された光束の光路上に配置され、該光束を２つの光束に分割する。

各光束分割部材は、一例として図９に示されるように、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反射する偏光分離面と、該偏光分離面で反射された光束の光路上に偏光分離面に平行に配置された反射ミラー面とを有している。すなわち、各光束分割部材は、入射光束を互いに平行な２つの光束に分割する。ここでは、入射光束は、Ｚ軸方向に関して離間した２つの光束に分割される。

一例として、各光束分割部材で分割された２つの光束のＺ軸方向の間隔（図９の符号ｄ６）は８ｍｍである。そして、各光束分割部材の厚さ（図９の符号ｄ７）は５．７ｍｍである。なお、偏光分離面は、ｓ偏光を透過させ、ｐ偏光を反射しても良い。

以下では、便宜上、光束分割部材２２０３Ａの偏光分離面を透過した光束を「光束ＬＢａ」、該偏光分離面で反射された光束を「光束ＬＢｂ」という（図７参照）。また、光束分割部材２２０３Ｂの偏光分離面を透過した光束を「光束ＬＢｄ」、該偏光分離面で反射された光束を「光束ＬＢｃ」という（図８参照）。

１／４波長板２２０７ａは、光束分割部材２２０３Ａから射出された光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

１／４波長板２２０７ｂは、光束分割部材２２０３Ａから射出された光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

１／４波長板２２０７ａを介した光束ＬＢａと１／４波長板２２０７ｂを介した光束ＬＢｂは、回転方向が同じ円偏光である。

この場合は、感光体ドラム２０３０ａと感光体ドラム２０３０ｂでのシェーディングの差を小さくすることができる。

１／４波長板２２０７ｃは、光束分割部材２２０３Ｂから射出された光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

１／４波長板２２０７ｄは、光束分割部材２２０３Ｂから射出された光束ＬＢｄの光路上に配置され、該光束を直線偏光から円偏光に変換する。

１／４波長板２２０７ｃを介した光束ＬＢｃと１／４波長板２２０７ｄを介した光束ＬＢｄは、回転方向が同じ円偏光である。

この場合は、感光体ドラム２０３０ｃと感光体ドラム２０３０ｄでのシェーディングの差を小さくすることができる。

各１／４波長板は、光源への戻り光を抑制するため、対応する光源での射出面に対して傾斜した姿勢で取り付けられている。

各シリンドリカルレンズは、中心肉厚が３ｍｍ、焦点距離が６０ｍｍのガラス製のシリンドリカルレンズである。各シリンドリカルレンズは、Ｚ軸方向からみたとき、対応する光源ユニットの開口板と入射側の面との距離（図９の符号ｄ８）が８５．３ｍｍとなるように取り付けられている。

シリンドリカルレンズ２２０４ａは、１／４波長板２２０７ａを介した光束ＬＢａの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、１／４波長板２２０７ｂを介した光束ＬＢｂの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、１／４波長板２２０７ｃを介した光束ＬＢｃの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、１／４波長板２２０７ｄを介した光束ＬＢｄの光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。

各シリンドリカルレンズは、走査光学系が光学ハウジング２３００に取り付けられた後、対応する感光体ドラム表面でのビームスポット径、及び走査線間隔が所望の値となるように、副走査対応方向（ここでは、Ｚ軸方向と同じ）の位置、主走査対応方向の位置、主副直交方向の位置、及び該主副直交方向に平行な軸まわりの姿勢が調整されてから光学ハウジング２３００に固定される。

Ｚ軸方向からみたとき、ポリゴンミラー２１０４に入射する光束の入射方向とＸ軸方向とのなす角α（図２参照）は、６４°である。

光源とポリゴンミラー２１０４との間に配置されている光学系は、偏向器前光学系と呼ばれている。

ポリゴンミラー２１０４は、２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。各４面鏡に内接する円の半径は８ｍｍである。

そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束ＬＢａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束ＬＢｄがそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束ＬＢｂ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束ＬＢｃがそれぞれ偏向されるように配置されている。

シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。

ここでは、Ｚ軸方向からみたとき、１段目の４面鏡と２段目の４面鏡は４５°ずれて（図２参照）回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。これにより、１つの光源で２つの感光体ドラムへの書き込みが可能となる。

光源２２００Ａから射出され１段目の４面鏡で偏向される光束の光路長は、２段目の４面鏡で偏向される光束の光路長よりも前記ｄ６（ここでは、８ｍｍ）だけ短い。同様に、光源２２００Ｂから射出され１段目の４面鏡で偏向される光束の光路長は、２段目の４面鏡で偏向される光束の光路長よりも前記ｄ６だけ短い。

すなわち、１つの光源からの光束を光束分割部材で２分割すると、該２分割された２つの光束の光源からポリゴンミラーまでの光路長は、前記ｄ６だけ異なることとなる。

走査光学系Ａは、一例として図１０に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、２つの第１走査レンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ）、２つの第２走査レンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ）、４つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０８ｂ、２１０９ｂ）を有している。

第１走査レンズ２１０５ａ、第２走査レンズ２１０７ａ、及び折り返しミラー２１０６ａは、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢａを、防塵ガラス２１１１ａを介して感光体ドラム２０３０ａに導光するための光学部材である。すなわち、該光学部材は、Ｋステーションの光学部材である。以下では、便宜上、第１走査レンズ２１０５ａと第２走査レンズ２１０７ａと折り返しミラー２１０６ａとからなる光学系を「Ｋ光学系」ともいう。

第１走査レンズ２１０５ｂ、第２走査レンズ２１０７ｂ、及び３つの折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ、２１０９ｂ）は、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｂを、防塵ガラス２１１１ｂを介して感光体ドラム２０３０ｂに導光するための光学部材である。すなわち、該光学部材は、Ｃステーションの光学部材である。以下では、便宜上、第１走査レンズ２１０５ｂと第２走査レンズ２１０７ｂと３つの折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ、２１０９ｂ）とからなる光学系を「Ｃ光学系」ともいう。

走査光学系Ｂは、一例として図１０に示されるように、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置され、２つの第１走査レンズ（２１０５ｃ、２１０５ｄ）、２つの第２走査レンズ（２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ｃ、２１０９ｃ）を有している。

第１走査レンズ２１０５ｃ、第２走査レンズ２１０７ｃ、及び３つの折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ、２１０９ｃ）は、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｃを、防塵ガラス２１１１ｃを介して感光体ドラム２０３０ｃに導光するための光学部材である。すなわち、該光学部材は、Ｍステーションの光学部材である。以下では、便宜上、第１走査レンズ２１０５ｃと第２走査レンズ２１０７ｃと３つの折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ、２１０９ｃ）とからなる光学系を「Ｍ光学系」ともいう。

第１走査レンズ２１０５ｄ、第２走査レンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０６ｄは、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｄを、防塵ガラス２１１１ｄを介して感光体ドラム２０３０ｄに導光するための光学部材である。すなわち、該光学部材は、Ｙステーションの光学部材である。以下では、便宜上、第１走査レンズ２１０５ｄと第２走査レンズ２１０７ｄと折り返しミラー２１０６ｄとからなる光学系を「Ｙ光学系」ともいう。

４つの光学系（Ｋ光学系、Ｃ光学系、Ｍ光学系及びＹ光学系）の副走査対応方向の横倍率は、いずれも−０．７５倍である。

各第１走査レンズは、中心肉厚が１７ｍｍの樹脂製のレンズである。また、各第２走査レンズは、中心肉厚が５ｍｍの樹脂製のレンズである。

ポリゴンミラー２１０４の回転中心から各感光体ドラムの表面までの距離は、３０４ｍｍである。

各光源において複数の発光部が同時に点灯されると、複数の光ビームが各感光体ドラム表面に照射され、該複数の光ビームによる複数の光スポットが各感光体ドラム表面に形成される。

各感光体ドラム表面の複数の光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って各感光体ドラムの長手方向に沿って移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。

設計上では、各感光体ドラム表面における各光スポットの大きさは、主走査方向で６０μｍ、副走査方向で６０μｍである。

本実施形態では、走査方式として、いわゆる飛び越し走査方式が用いられ、副走査方向の書き込み密度は４８００ｄｐｉである。この場合、設計上では、発光部ｃｈ１からの光ビームによる光スポットと発光部ｃｈ４０からの光ビームによる光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「ｃｈ１−ｃｈ４０間隔」ともいう）は、４０７μｍである。なお、設計上では、環境温度を２５℃としている。

走査光学系Ａと走査光学系Ｂは、上述したように、同様な構成を有している。そして、走査光学系Ａの各光学部材と走査光学系Ｂの各光学部材は、ポリゴンミラー２１０４の回転中心を通るＹＺ面に対して対称となるように配置されている。

図１１には、走査光学系Ａにおける各光学部材の配置例が示されている。ここでは、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から折り返しミラー２１０６ａの反射位置までの距離ｄ１１は２０５．８ｍｍ、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から第２走査レンズ２１０７ａの入射側の面の原点までの距離ｄ１２は１６９ｍｍ、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から折り返しミラー２１０６ｂの反射位置までの距離ｄ１３は１２５ｍｍである。

また、折り返しミラー２１０６ａの反射位置から感光体ドラム２０３０ａの表面までの距離ｄ１４は９８．２ｍｍである。

折り返しミラー２１０６ｂの反射位置から第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の面の原点までの距離ｄ１５は４４ｍｍ、折り返しミラー２１０６ｂの反射位置から折り返しミラー２１０８ｂの反射位置までの距離ｄ１６は７６ｍｍ、折り返しミラー２１０８ｂの反射位置から折り返しミラー２１０９ｂの反射位置までの距離は３０ｍｍ、折り返しミラー２１０９ｂの反射位置から感光体ドラム２０３０ｂの表面までの距離ｄ１７は７３ｍｍである。

また、折り返しミラー２１０６ａでの折り返し角度θ１は７５°、折り返しミラー２１０６ｂでの折り返し角度θ２は４１°、折り返しミラー２１０８ｂでの折り返し角度θ３は１０３．２°、折り返しミラー２１０９ｂでの折り返し角度θ４は６９．２°である。

また、各感光体ドラムに向かう光束の進行方向と防塵ガラスとのなす角度θ５は１０５°である。

図１２には、ポリゴンミラー２１０４で偏向された光束ＬＢｃに対応する各走査レンズの配置例が示されている。なお、図１２は、分かりやすくするため、光束ＬＢｃの光路をＸＹ平面上に展開した図である。ここで、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から第１走査レンズ２１０５ｃの入射側の面の原点までの距離ｄ２１は５６．２１ｍｍ、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から第２走査レンズ２１０７ｃの入射側の面の原点までの距離ｄ２２は１６９ｍｍ、ポリゴンミラー２１０４の回転中心から被走査面（感光体ドラム２０３０ｃの表面）までの距離ｄ２３は３０４ｍｍである。

また、画像形成領域の幅ｄ２４は３２８ｍｍである。ところで、画像形成領域の中心（図１２では符号Ｐ０の位置）を０としたときのＹ軸方向の座標は「像高」と呼ばれている。そこで、画像形成領域の＋Ｙ側端部の像高は１６４ｍｍであり、−Ｙ側端部の像高は−１６４ｍｍである。

ここでは、図１２における符号Ｐ１に対応する位置（像高１７８ｍｍに対応する位置）及び符号Ｐ２に対応する位置（像高−１７８ｍｍに対応する位置）に、それぞれ同期検知センサ（図示省略）が配置されている。各同期検知センサは、受光光量に応じた信号を走査制御装置に出力する。なお、書き込み開始前の光ビームが受光される位置に配置された同期検知センサは「先端同期検知センサ」とも呼ばれており、書き込み終了後の光ビームが受光される位置に配置された同期検知センサは「後端同期検知センサ」とも呼ばれている。

ＸＹ平面上にポリゴンミラー２１０４の回転中心を原点（０，０）とする２次元座標を考えると、光源２２００Ｂの座標は（９８．５１，１８７．５７）、第１走査レンズ２１０５ｃの入射側の面の原点の座標は（５６．２１，３．２６）、第２走査レンズ２１０７ｃの入射側の面の原点の座標は（１６９，３．２６）、Ｐ１の座標は（３０４，１８１）、Ｐ２の座標は（３０４，−１７５）である。各座標の単位はｍｍである。なお、Ｙ軸方向に関して、ポリゴンミラー２１０４の回転中心と有効走査領域の中心とは一致しない。

また、各防塵ガラスは、入射する光束の進行方向に直交する面に対して１５°傾斜している（図１３参照）。そして、各感光体ドラムに入射する光束の進行方向は、入射位置での法線に対して３°傾斜している（図１３参照）。

各走査レンズの各光学面のＺ軸方向に直交する断面（主走査断面）の形状は、次の（１）式で表現される非円弧形状である。ここで、ｘはＸ軸方向のいわゆるデプスである。また、ｙはＹ軸方向に関する光軸からの距離である。そして、Ｋは円錐定数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは係数である。さらに、Ｃｍ＝１／Ｒｙであり、Ｒｙは近軸曲率半径である。

また、各走査レンズの各光学面のＹ軸方向に直交する断面（副走査断面）の形状は、次の（２）式で表現される。

上記（２）式におけるＲｚは、副走査断面内における光軸上の曲率半径である。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは係数である。

各第１走査レンズはそれぞれ同一形状であり、その具体例が図１４に示されている。各第２走査レンズはそれぞれ同一形状であり、その具体例が図１５に示されている。

また、各折り返しミラーはそれぞれ同一形状である。

Ｋ光学系及びＣ光学系は、いずれも第１走査レンズと第２走査レンズと折り返しミラーとから構成されている。Ｋ光学系とＣ光学系の違いは、折り返しミラーの枚数のみである。

Ｍ光学系及びＹ光学系は、いずれも第１走査レンズと第２走査レンズと折り返しミラーとから構成されている。Ｍ光学系とＹ光学系の違いは、折り返しミラーの枚数のみである。

走査制御装置は、ステーション毎に先端同期検知センサの出力信号に基づいて、対応する感光体ドラムに対する書き込み開始タイミングを求める。また、走査制御装置は、ステーション毎に、先端同期検知センサの出力信号と後端同期検知センサの出力信号とから、先端同期検知センサと後端同期検知センサとの間を光束が走査するのに要した時間を求め、その時間に予め設定されている数のパルスが収まるように画素クロック信号の基準周波数を再設定する。これにより、各ステーションによって形成された画像の転写ベルト上での全幅倍率を、安定的に所望の全幅倍率とすることができる。

本実施形態では、１つの光源からの光束を分割して２つの被走査面を走査しているため、光源の数を感光体ドラムの数よりも少なくすることができる。特に、面発光レーザアレイを用いる場合は、面発光レーザアレイは高価であるため、低コスト化の効果が非常に大きい。

マルチビーム書込光学系を有し、多色のカラー画像に対応した画像形成装置では、各感光体ドラム表面における複数の光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「副走査ビームピッチ」ともいう）の、所望の間隔との差（以下では、「副走査ビームピッチ誤差」という）を小さくする必要がある。

一般的に、走査レンズには低コスト化のため樹脂製のレンズが採用されているが、樹脂製のレンズはガラス製のレンズに比べて光学特性の温度変化が非常に大きい。

本実施形態では、第１走査レンズ及び第２走査レンズは、いずれも樹脂製のレンズであり、第１走査レンズと第２走査レンズのうち、第２走査レンズのほうが副走査対応方向のパワーが大きい。そのため、第２走査レンズは、環境温度の変化に起因して副走査ビームピッチ誤差を大きくさせる要因となる。なお、第２走査レンズでは、入射側の面と射出側の面のうち、射出側の面のほうが副走査対応方向のパワーが大きい（図１５参照）。

そこで、発明者らは種々の検討を行い、各第２走査レンズに入射する複数の光ビームの入射位置を、副走査対応方向に関してできる限り近接させることによって、副走査ビームピッチ誤差の温度変化を低減できることを見出した。

図１６（Ａ）には、光源２２００Ａの発光部ｃｈ１から射出され感光体ドラム２０３０ａに向かう光ビームの主光線の光路、及び光源２２００Ａの発光部ｃｈ４０から射出され感光体ドラム２０３０ａに向かう光ビームの主光線の光路が示されている。

図１６（Ｂ）には、光源２２００Ａの発光部ｃｈ１から射出され感光体ドラム２０３０ｂに向かう光ビームの主光線の光路、及び光源２２００Ａの発光部ｃｈ４０から射出され感光体ドラム２０３０ｂに向かう光ビームの主光線の光路が示されている。なお、図１６（Ｂ）では、分かりやすくするため、光束分割部材２２０３Ａでの光路長ｄ６に対応する光路については省略している。

各主光線は、開口板２２０２Ａの開口部の中心を通り、対応するシリンドリカルレンズによって大きく曲げられている。像高０ｍｍに向かうｃｈ１からの光ビームの主光線とｃｈ４０からの光ビームの主光線は、対応する第２走査レンズの後方で交差し、像高１６４ｍｍに向かうｃｈ１からの光ビームの主光線とｃｈ４０からの光ビームの主光線は、対応する第２走査レンズの前方で交差している。

ここで、開口板２２０２Ａの開口部の中心に光源２２００Ａが配置されていると仮定すると、該開口部の共役点は、像高０ｍｍに向かう光ビームに対しては対応する第２走査レンズの後方にあり、像高の絶対値が大きくなるにつれてポリゴンミラー２１０４側に移動し、像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対しては対応する第２走査レンズの前方となるように設定されている（図１７参照）。

図１８（Ａ）には、本実施形態における、第２走査レンズ２１０７ａの位置と、感光体ドラム２０３０ａの像高０ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点（便宜上「共役点１」という）と、感光体ドラム２０３０ａの像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点（便宜上「共役点２」という）との関係が模式図的に示されている。

第２走査レンズ２１０７ａは、主副直交方向に関して、共役点１と共役点２の間に位置している。

図１８（Ｂ）には、本実施形態における、第２走査レンズ２１０７ｂの位置と、感光体ドラム２０３０ｂの像高０ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点（便宜上「共役点３」という）と、感光体ドラム２０３０ｂの像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点（便宜上「共役点４」という）との関係が模式図的に示されている。

第２走査レンズ２１０７ｂは、主副直交方向に関して、共役点３と共役点４の間に位置している。

なお、カップリングレンズの焦点距離、シリンドリカルレンズの焦点距離、第１走査レンズの軸上パワー及び軸外パワーの少なくともいずれかを調整することにより、開口板の共役点の位置を調整することが可能である。

図１９（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

図１９（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．２ｍｍである。すなわち、各第２走査レンズでは、副走査対応方向に関して互いに近接した位置を複数の光ビームが通過している。

次に、環境温度を変化させ、各温度で上記ｃｈ１−ｃｈ４０間隔を求めた。そして、得られた各温度でのｃｈ１−ｃｈ４０間隔と設計上のｃｈ１−ｃｈ４０間隔（ここでは、４０７μｍ）との差をそれぞれ算出した。以下では、ここで算出された値を、「ｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差」という。

図２０（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図２０（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の最大値は２μｍであった。そして、製造誤差等を考慮しても、ｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の最大値を５μｍ以内に抑えることが可能である。

すなわち、本実施形態では、Ｋ光学系とＣ光学系とで同じ仕様の光学部材を用いているにもかかわらず、感光体ドラム２０３０ａ及び感光体ドラム２０３０ｂにおける副走査ビームピッチの温度変化をいずれも小さくすることができる。さらに、部品の製造誤差や組付け誤差による影響も抑制することができる。また、走査線曲がりや走査線の傾きを補正するために、第２走査レンズの移動や回転などの調整を行っても、その副作用を小さくすることができる。

ところで、図１９（Ａ）と図２０（Ａ）、及び図１９（Ｂ）と図２０（Ｂ）を比較すると、第２走査レンズにおける、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の副走査対応方向における間隔と、ｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差との間に強い相関があることがわかる。これは、環境温度の変化によって第２走査レンズに膨張や屈折率変化が生じると、副走査対応方向に関して異なる位置に入射した２つの光ビームでは、それぞれが受けるパワー変化が異なるためである。

この現象は、光ビームが第２走査レンズの副走査対応方向の略中心を通る場合に限らない。副走査対応方向に関して、入射位置が第２走査レンズの中心から大きく離れていても、２つの光ビームの入射位置が近接していれば、それぞれの光ビームが受けるパワー変化の差は小さい。すなわち、環境温度の変化の影響は小さい。

《比較例１》
比較例１では、上記実施形態に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ短くしている。

図２１（Ａ）には、比較例１における、第２走査レンズ２１０７ａの位置と、共役点１と、共役点２との関係が模式図的に示されている。第２走査レンズ２１０７ａは、主副直交方向に関して、各共役点の前方に位置している。

図２１（Ｂ）には、比較例１における、第２走査レンズ２１０７ｂの位置と、共役点３と、共役点４との関係が模式図的に示されている。第２走査レンズ２１０７ｂは、主副直交方向に関して、各共役点の前方に位置している。

図２２（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図２２（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向に関する間隔は、最大で約０．５ｍｍであった。

図２３（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図２３（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の最大値は６μｍであった。

《比較例２》
比較例２では、上記実施形態に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ長くしている。

図２４（Ａ）には、比較例２における、第２走査レンズ２１０７ａの位置と、共役点１と、共役点２との関係が模式図的に示されている。第２走査レンズ２１０７ａは、主副直交方向に関して、各共役点の後方に位置している。

図２４（Ｂ）には、比較例２における、第２走査レンズ２１０７ｂの位置と、共役点３と、共役点４との関係が模式図的に示されている。第２走査レンズ２１０７ｂは、主副直交方向に関して、各共役点の後方に位置している。

図２５（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図２５（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向に関する間隔は、最大で約０．５ｍｍであった。

図２６（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図２６（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４０間隔誤差の最大値は５μｍであった。

上記各比較例は、開口板からシリンドリカルレンズまでの距離が、上記実施形態に対してわずかに変更されているだけであるが、画像品質への影響は大きい。

以上説明したように、本実施形態に係る光走査装置２０１０によると、２つの光源ユニット（ＬＵ１、ＬＵ２）、２つの光束分割素子（２２０６Ａ、２２０６Ｂ）、４つの１／４波長板（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、走査光学系Ａ、走査光学系Ｂ、及び不図示の走査制御装置を有している。

各光源ユニットは、光源、１／４波長板、カップリング光学系、開口板を有している。光源は、４０個の発光部が２次元配列されている面発光レーザアレイを有している。

走査光学系Ａは、Ｋ光学系とＣ光学系を含み、走査光学系Ｂは、Ｍ光学系とＹ光学系を含んでいる。Ｋ〜Ｙ光学系は、それぞれ樹脂製の第１走査レンズ及び樹脂製の第２走査レンズを有している。そして、Ｋ〜Ｙ光学系では、いずれも第２走査レンズの射出側の面が副走査対応方向に関して最も強いパワーを有する面である。

また、各第２走査レンズでは、副走査対応方向に関して近接した位置を複数の光ビームが通過している。そして、Ｋ〜Ｙ光学系では、第２走査レンズは、主副直交方向に関して、感光体ドラムの像高０ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点と、感光体ドラムの像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点の間に位置している。

この場合は、光ビームの数が２より多くても、被走査面上での副走査方向のビームピッチの誤差を小さくすることができる。

そして、カラープリンタ２０００は、光走査装置２０１０を備えているため、結果として高品質の画像を安定して形成することができる。

次に、上記実施形態の複数の変形例、及び各変形例に対する複数の比較例について説明する。なお、以下においては、上記実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した上記実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。

《変形例１》
変形例１は、前記光源に代えて２つの発光部（ｃｈ１、ｃｈ２）を有する光源を用い、６００ｄｐｉに対応している点に特徴を有する。なお、発光部ｃｈ１と発光部ｃｈ２は、副走査対応方向に関して離れて配置されている。この場合、設計上では、発光部ｃｈ１からの光ビームによる光スポットと発光部ｃｈ２からの光ビームによる光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「ｃｈ１−ｃｈ２間隔」ともいう）は、４２．３μｍである。なお、設計上では、環境温度を２５℃としている。

図２７（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

図２７（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、いずれも最大で約０．０２ｍｍである。

次に、環境温度を変化させて、各温度で上記ｃｈ１−ｃｈ２間隔を求め、設計上のｃｈ１−ｃｈ２間隔（ここでは、４２．３μｍ）との差をそれぞれ算出した。以下では、ここで算出された値を、「ｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差」という。

図２８（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

図２８（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の最大値は０．２２μｍであった。

《比較例３》
比較例３は、上記変形例１に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ短くしている。

図２９（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図２９（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０４ｍｍである。

図３０（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

図３０（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の最大値は０．４８μｍであった。

《比較例４》
比較例４は、上記変形例１に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ長くしている。

図３１（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図３１（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０６ｍｍである。

図３２（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

図３２（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２間隔誤差の最大値は０．４９μｍであった。

このように、変形例１では、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

《変形例２》
変形例２は、前記光源に代えて４つの発光部（ｃｈ１〜ｃｈ４）を有する光源を用い、１２００ｄｐｉに対応している点に特徴を有する。なお、４つの発光部において、発光部ｃｈ１と発光部ｃｈ４が副走査対応方向における両端に配置されている。この場合、設計上では、発光部ｃｈ１からの光ビームによる光スポットと発光部ｃｈ４からの光ビームによる光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「ｃｈ１−ｃｈ４間隔」ともいう）は、６３．６μｍである。なお、設計上では、環境温度を２５℃としている。

図３３（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

図３３（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０４ｍｍである。

次に、環境温度を変化させて、各温度で上記ｃｈ１−ｃｈ４間隔を求め、設計上のｃｈ１−ｃｈ４間隔（ここでは、６３．６μｍ）との差をそれぞれ算出した。以下では、ここで算出された値を、「ｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差」という。

図３４（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

図３４（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の最大値は０．３１μｍであった。

《比較例５》
比較例５は、上記変形例２に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ短くしている。

図３５（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図３５（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ５から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０８ｍｍである。

図３６（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

図３６（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の最大値は０．７３μｍであった。

《比較例６》
比較例６は、上記変形例２に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ長くしている。

図３７（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図３７（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ４から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０８ｍｍである。

図３８（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

図３８（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ４間隔誤差の最大値は０．７２μｍであった。

このように、変形例２では、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

《変形例３》
変形例３は、前記光源に代えて８つの発光部（ｃｈ１〜ｃｈ８）を有する光源を用い、１２００ｄｐｉに対応している点に特徴を有する。なお、８つの発光部において、発光部ｃｈ１と発光部ｃｈ８が副走査対応方向における両端に配置されている。この場合、設計上では、発光部ｃｈ１からの光ビームによる光スポットと発光部ｃｈ８からの光ビームによる光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「ｃｈ１−ｃｈ８間隔」ともいう）は、１４８．４μｍである。なお、設計上では、環境温度を２５℃としている。

図３９（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

図３９（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．０８ｍｍである。

次に、環境温度を変化させて、各温度で上記ｃｈ１−ｃｈ８間隔を求め、設計上のｃｈ１−ｃｈ８間隔（ここでは、１４８．４μｍ）との差をそれぞれ算出した。以下では、ここで算出された値を、「ｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差」という。

図４０（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

図４０（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の最大値は０．６６μｍであった。

《比較例７》
比較例７は、上記変形例３に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ短くしている。

図４１（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図４１（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．１６ｍｍである。

図４２（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

図４２（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の最大値は１．６９μｍであった。

《比較例８》
比較例８は、上記変形例３に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ長くしている。

図４３（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図４３（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ８から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．１８ｍｍである。

図４４（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

図４４（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ８間隔誤差の最大値は１．６２μｍであった。

このように、変形例３は、上記実施形態と同様な効果を有している。

《変形例４》
変形例４は、前記光源に代えて２０個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ２０）を有する光源を用い、１２００ｄｐｉに対応している点に特徴を有する。なお、２０個の発光部において、発光部ｃｈ１と発光部ｃｈ２０がＺ軸方向における両端に配置されている。この場合、設計上では、発光部ｃｈ１からの光ビームによる光スポットと発光部ｃｈ２０からの光ビームによる光スポットの副走査方向の間隔（以下では、「ｃｈ１−ｃｈ２０間隔」ともいう）は、４００．９μｍである。なお、設計上では、環境温度を２５℃としている。

図４５（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

図４５（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、互いに交差している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．２０ｍｍである。

次に、環境温度を変化させて、各温度で上記ｃｈ１−ｃｈ２０間隔を求め、設計上のｃｈ１−ｃｈ２０間隔（ここでは、４００．９μｍ）との差をそれぞれ算出した。以下では、ここで算出された値を、「ｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差」という。

図４６（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図４６（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の最大値は１．７５μｍであった。

《比較例９》
比較例９は、上記変形例４に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ短くしている。

図４７（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図４７（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．４６ｍｍである。

図４８（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図４８（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の最大値は４．６０μｍであった。

《比較例１０》
比較例１０は、上記変形例４に対して、開口板とシリンドリカルレンズの距離を１０ｍｍ長くしている。

図４９（Ａ）には、第２走査レンズ２１０７ａの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

図４９（Ｂ）には、第２走査レンズ２１０７ｂの入射側の光学面の有効走査領域内における、発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置、及び発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置が示されている。発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置の軌跡と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置の軌跡は、副走査対応方向に関して、分離している。

各第２走査レンズにおける発光部ｃｈ１から射出された光ビームの入射位置と発光部ｃｈ２０から射出された光ビームの入射位置との副走査対応方向における間隔は、最大で約０．４８ｍｍである。

図５０（Ａ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ａにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

図５０（Ｂ）には、環境温度が１０℃の場合と５０℃の場合について、感光体ドラム２０３０ｂにおけるｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差と像高との関係が示されている。

環境温度が１０℃〜５０℃の範囲でのｃｈ１−ｃｈ２０間隔誤差の最大値は４．３２μｍであった。

このように、変形例４は、上記実施形態と同様な効果を有している。

なお、上記実施形態では、第２走査レンズの射出側の面が、副走査対応方向に関して最も強いパワーを有する面である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２走査レンズの入射側の面が、副走査対応方向に関して最も強いパワーを有する面であっても良い。この場合、第２走査レンズの入射側の面が、主副直交方向に関して、感光体ドラムの像高０ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点と、感光体ドラムの像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点の間に位置していれば良い。

また、上記実施形態において、副走査対応方向に関して最も強いパワーを有する第３走査レンズを有していても良い。この場合、副走査対応方向に関して最も強いパワーを有する面において、光源ｃｈ１からの光ビームとｃｈ４０からの光ビームが副走査対応方向に関して近接した位置を通過するように設定される。そして、主副直交方向に関して、副走査対応方向に最も強いパワーを有する面が、感光体ドラムの像高０ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点と、感光体ドラムの像高１６４ｍｍに向かう光ビームに対する開口部の共役点の間に位置するように設定される。

また、上記実施形態では、各光源の面発光レーザアレイが４０個の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、前記光源ユニットの開口板に代えて、一例として図５１に示されるように、副走査対応方向に関して光束を整形する第１の開口部材と、主走査対応方向に関して光束を整形する第２の開口部材とを用いても良い。この場合は、第１の開口部材の共役点が、上記開口板の共役点となるように設定される。

また、上記実施形態では、１つの光源から射出された光束が光束分割部材で２つの光束に分割され、該２つの光束が互いに異なる感光体ドラムに導光される場合について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、図５２に示されるように、２つの光源の一方から射出された光束をミラーで折り返してポリゴンミラーに入射させても良い。

また、一例として図５３に示されるように、２つの光源が、射出された光束のポリゴンミラーへの入射角が互いに異なるように配置されても良い。面発光レーザアレイのように多数の発光部を有する光源では、制御基板が大きくなる。そのため、２つの光源が互いに干渉するのを防ぐため、２つの光源を互いにずらして配置する必要がある。このような場合でも、上記実施形態と同様の構成を採ることで、樹脂製の走査レンズを用いても副走査ビームピッチ誤差の温度変化を小さくすることができる。

また、上記実施形態において、第１走査レンズは樹脂製でなくても良い。

また、上記実施形態において、走査光学系が結像ミラーを有していても良い（例えば、特許第３３３７５１０号公報参照）。この場合、樹脂製で最も強いパワーの走査レンズ（長尺トロイダルレンズ）に対して、開口部の共役点位置を上記実施形態と同様に設定すれば良い。

また、上記実施形態では、光走査装置がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。

また、上記実施形態では、画像形成装置として、感光体ドラムを４つ有するカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、補助色用の感光体ドラムを更に有するカラープリンタであっても良い。

２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２１０４…ポリゴンミラー（光偏向器）、２１０５ａ〜２１０５ｄ…第１走査レンズ、２１０６ａ〜２１０６ｄ…折り返しミラー、２１０７ａ〜２１０７ｄ…第２走査レンズ、２１０８ｂ，２１０８ｃ…折り返しミラー、２１０９ｂ，２１０９ｃ…折り返しミラー、２２００Ａ，２２００Ｂ…光源、２２０１Ａ，２２０１Ｂ…カップリング光学系、２２０２Ａ，２２０２Ｂ…開口板、２２０４ａ〜２２０４ｄ…シリンドリカルレンズ、２２０５Ａ，２２０５Ｂ…１／２波長板、２２０６Ａ、２２０６…光束分割部材、２２０７Ａ，２２０７Ｂ…１／２波長板、２１１１ａ〜２１１１ｄ…防塵ガラス、２３００…光学ハウジング、ＬＵ１，ＬＵ２…光源ユニット。

特許第３５４９６６６号公報

Claims (9)

1. 被走査面を複数の光によって第１の方向に沿って同時に走査する光走査装置であって、
   複数の発光部を有する光源と、
   前記光源からの複数の光を偏向する光偏向器と、
   前記光源と前記光偏向器との間に設けられ、開口部を有する開口部材と、
   前記第１の方向に直交する第２の方向のパワーが最も大きいレンズを含み、前記光偏向器で偏向された複数の光を前記被走査面へ導く走査光学系と、を備え、
   前記光偏向器で偏向された複数の光それぞれの前記レンズの少なくとも１つの面における入射位置の軌跡は、互いに交差あるいは接しており、
   前記光源から射出され前記レンズの長手方向の中央を通る光について、
   前記開口部の共役点が、前記レンズの光学面よりも前記被走査面側に位置する光走査装置。
2. 前記光源から射出され前記レンズの長手方向の端部を通る光について、
   前記開口部の共役点が、前記光学面よりも前記光偏向器側に位置することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記レンズの少なくとも１つの面は、前記第２の方向のパワーが最も大きい面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 前記光源と前記光偏向器との間に設けられ、前記光源からの光束を第１の光束と第２の光束とに分割する光束分割部材を備え、
   前記第１及び第２の光束は、前記光源から前記光偏向器までの光路長が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
5. 前記走査光学系は、前記第１及び第２の光束をそれぞれ異なる被走査面に導光することを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
6. 前記光源と前記光束分割部材との間に設けられ、開口部を有する開口部材を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の光走査装置。
7. 前記走査光学系は、前記第１の光束が通過する第１の光学系と前記第２の光束が通過する第２の光学系を含み、
   前記第１の光学系と前記第２の光学系は、それぞれ同一形状の走査レンズにより構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記光源は面発光レーザアレイであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
9. 像担持体を光によって走査する光走査装置を備える画像形成装置において、
   前記光走査装置が請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置であることを特徴とする画像形成装置。