JP2004070090A

JP2004070090A - マルチビーム光走査装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP2004070090A
Application number: JP2002230669A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakai; 酒井　浩司; Masakane Aoki; 青木　真金; Yoshiaki Hayashi; 林　善紀; Seizo Suzuki; 鈴木　清三; Hiromichi Atsumi; 厚海　広道
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2004-03-04
Also published as: US20040090520A1; US7006120B2

Abstract

【課題】半導体レーザアレイを用いたマルチビーム方式の光走査について、高密度化に適応する光走査装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザアレイ１の複数の光ビームを、共通のカップリングレンズ２、アパーチャ３およびシリンドリカルレンズ４を介して回転多面鏡５の偏向反射面に入射させる。回転多面鏡５で反射偏向された光ビームは、第１および第２の結像レンズ６および７を逐次透過し、折り曲げミラー８で反射され、光導電性の感光体９の被走査面上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光され、複数の走査線が同時走査される。カップリングレンズ２とアパーチャ３の、開口径とビーム強度分布との関係に対する条件を所定のごとく規定する。回転多面鏡５の偏向光の一部を第１の結像レンズ６、分岐ミラー１０、集光レンズ１１を順次介して受光素子１２で受けて、同期検出光として利用する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル複写機およびレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる光走査装置に係り、特に複数の走査線を同時的に走査するマルチビーム方式の光源として、発光源をモノリシックに列をなして配列したレーザダイオード（ＬＤ）アレイ、すなわち半導体レーザアレイ（以下、「ＬＤアレイ」とも称する）を用いるマルチビーム光走査装置および画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光走査装置は、ディジタル複写機およびレーザプリンタ等に関連して用いられており、広く知られている。近年では、このような光走査装置における光走査の書き込み密度として、１２００ｄｐｉあるいは２４００ｄｐｉといった高密度の書き込み密度を達成することが要請されている。光走査を、高速化する方法として、被走査面の複数の走査線を同時に走査するマルチビーム方式が注目されており、発光源を１列に並べたモノリシックなＬＤアレイ方式の光源を用いるマルチビーム方式の光走査装置が実現されつつある。このようなＬＤアレイ方式の光源を用いると、単一のビーム発光源による光源を用いるシングルビーム方式の光走査装置の場合と同様に、光源から被走査面に至る光路上の光学系を複数のビームで共通に使用できるので、機械的変動等に対しても安定性の良いマルチビーム方式の光走査装置を実現することが可能になる。
１２００ｄｐｉあるいは２４００ｄｐｉといった高密度の光走査を、マルチビーム方式の光走査によって実現するには、ＬＤアレイにおける各発光源の間隔を充分に小さくする必要がある。
例えば、複数のビームが同時走査する複数の走査線のピッチが１走査線分である場合、すなわち、いわゆる隣接走査の場合に、２４００ｄｐｉの書込密度を実現しようとすると、光源における発光源間隔は、一般に１０μｍよりも小さい間隔が必要とされる。
【０００３】
モノリシックなＬＤアレイを用いる場合に、発光源の間隔が１０μｍよりも小さくなると、１つの発光源の点滅が隣接する発光源の点滅に熱的または電気的に影響するようになり、個々の発光源を各独立に変調制御することが困難になる。ＬＤアレイにおける各発光源の間隔をある程度大きくして、しかも高密度のマルチビーム走査を実現するには、特許第２５０８８７１号公報に示されているように、隣接ビームが、被走査面上で１走査線分以上の間隔をあけて走査を行う、いわゆる「飛び越し走査」を行えばよい。しかしながら「飛び越し走査」を行うと、ビームが走査光学系を通過する位置が、ビーム毎に副走査方向に大きく異なるようになる。そうなると、走査光学系の光学作用が、複数のビームについて同じにならずにビーム毎に異なることになり、特に、副走査方向の倍率が光スポットの像高に伴って変動し、走査線ピッチが像高に対応して大きく変動することになる。この変動は、特に高密度の光走査を行う場合には、無視できない量となり、画質を劣化させる原因となる。
これに対して、ＬＤアレイにおける各発光源の間隔をある程度大きくして、しかも高密度のマルチビーム走査を実現するために、ＬＤアレイを傾けることによって見かけ上の発光源の間隔を狭くし、被走査面上を隣接走査する方式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにＬＤアレイを傾けて光源に用いる場合には、発散角のばらつきの影響を大きく受けるようになり、環境変動によってスポット径が所要の値の範囲から外れてしまうという問題がある。また、ＬＤアレイを傾けて光源として用いる場合には、光量についても充分に考慮しなければならない。さらに、半導体レーザアレイを取り付ける際の精度が、被走査面上の走査線ピッチ変動に大きく影響するため、半導体レーザアレイの取り付け精度についても考慮する必要がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）を用いたマルチビーム方式の光走査について、高密度化に適応することを可能とするマルチビーム光走査装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、光量を適切に確保することを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、スポット径の変動を効果的に低減することを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の請求項３の目的は、特に、被走査面上の有効な書き込み幅を確保することを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、被走査面上の走査線ピッチ変動を効果的に低減することを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、同期信号を容易に且つ適切に得ることを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、同期検知手段の配置に、高い自由度を得ることを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、各光ビームについて独立に同期信号を得ることを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、光学的なサグがあっても被走査面上の副走査方向のビームウェスト位置のばらつきを低減することを可能とするマルチビーム光走査装置を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、マルチビーム方式を採用して、高密度化に適応することを可能とする画像形成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光走査装置は、半導体レーザアレイを副走査方向に対して角度γだけ傾けて設けたマルチビーム光走査装置であって、次のような特徴を有する。請求項１に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、上述した目的を達成するために、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、該カップリングレンズの後ろに配置されるＡ_ｍ×Ａ_ｓ径のアパーチャとを有しており、次の条件式を満足することを特徴としている。
Ａ_ｍ＜Ｌ_ｍ　　　　　　　　　　　　（式１）
【０００７】
【数６】

但し、
Ｌ_ｍ：アパーチャ位置における光ビームの「最大強度の１／ｅ^２強度」で規定される等高線の主走査方向の長さ；
Ｌ_ｓ：アパーチャ位置における光ビームの「最大強度の１／ｅ^２強度」で規定される等高線の副走査方向の長さ
である。
【０００８】
請求項２に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、上述した目的を達成するために、半導体レーザアレイを副走査方向に対して角度γだけ傾けて設けたマルチビーム光走査装置において、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器と、光偏向器の後ろに配置され、光ビームを集光させ被走査面上にω_ｍ×ω_ｓ径の光スポットを得るための結像光学系とを有し、次の条件式を満足することを特徴としている。
【０００９】
【数７】

但し、
β：結像光学系の副走査方向の結像横倍率；
Ｐ_ＬＤ：半導体レーザアレイの発光点間隔；
γ：半導体レーザアレイの回転角度；
ｎ：半導体レーザアレイの発光点数；
ｄ：カップリングレンズから光偏向器までの距離；
ｆ_ＣＯＬ：カップリングレンズの焦点距離
である。
請求項３に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項１または請求項２に記載のマルチビーム光走査装置において、次の条件式を満足することを特徴としている。
【００１０】
【数８】

但し、
Ｄ_ｍ×Ｄ_ｓ：光偏向器の一面の有効径；
δ：光偏向器に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔；
Ｗ：被走査面上の有効書込幅
である。
請求項４に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、次の条件式を満足することを特徴とする。
【００１１】
【数９】

但し、
α：光走査装置全系の副走査方向の結像横倍率である。
である。
請求項５に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得るとともに、次の条件式を満足することを特徴とする。
【００１２】
【数１０】

但し、
Δ：被走査面における隣り合う光ビームの間隔；
θ：被走査面における隣り合う光ビームの主走査方向から傾いた角度
である。
請求項６に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項５に記載のマルチビーム光走査装置において、同期検知手段は、走査開始位置側に配置され、且つ同期信号を得るための光ビームは、同期検知手段に最も遅く入射する光ビームとすることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームの各々について同期信号を得るとともに、次の条件式を満足することを特徴とする。
Δ×ｃｏｓθ＞３×ω_ｍ　　　　　　　　　　　（式７）
請求項８に記載した本発明に係るマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、βが次の条件式を満足することを特徴とする。
０．５＜β＜１．５　　　　　　　　　　　（式８）
なお、望ましくは、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、Ｐ_ＬＤは１００μｍ以下であってもよい。
【００１４】
また、さらに望ましくは、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置において、アパーチャ形状は楕円であってもよい。
請求項９に記載した本発明に係る画像形成装置は、上述した目的を達成するために、感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により光ビームで走査して前記被走査面上に潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、上記像担持体の被走査面を光ビームで走査する光走査手段として、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置を用いることを特徴とする。
【００１５】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるマルチビーム光走査装置は、半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、半導体レーザアレイが副走査方向に対して角度γだけ傾いており、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズの後ろに配置されるＡ_ｍ×Ａ_ｓ径のアパーチャとを有しており、アパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の主走査方向の長さをＬ_ｍ；そしてアパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の副走査方向の長さをＬ_ｓ；として
Ａ_ｍ＜Ｌ_ｍ　　　　　　　　　　　　（式１）
【００１６】
【数１１】

なる条件式を満足する。
このような構成により、半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）を用いたマルチビーム方式の光走査について、高密度化に適応することを可能とし、特に、光量を適切に確保することが可能となる。
【００１７】
本発明の請求項２によるマルチビーム光走査装置は、半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、半導体レーザアレイが副走査方向に対して角度γだけ傾いており、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器と、前記光偏向器の後ろに配置され、光ビームを集光させて被走査面上にω_ｍ×ω_ｓ径の光スポットを得るための結像光学系とを有し、結像光学系の副走査方向の結像横倍率をβ；半導体レーザアレイの発光点間隔をＰ_ＬＤ；半導体レーザアレイの回転角度をγ；半導体レーザアレイの発光点数をｎ；カップリングレンズから光偏向器までの距離をｄ；そしてカップリングレンズの焦点距離をｆ_ＣＯＬ；として
【００１８】
【数１２】

なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、スポット径の変動を効果的に低減することが可能となる。
本発明の請求項３によるマルチビーム光走査装置は、請求項１または請求項２に記載のマルチビーム光走査装置において、光偏向器の一面の有効径をＤ_ｍ×Ｄ_ｓ；光偏向器に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔をδ；そして被走査面上の有効書込幅をＷ；として
【００１９】
【数１３】

なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、被走査面上の有効な書き込み幅を確保することが可能となる。
本発明の請求項４によるマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項３に記載のマルチビーム光走査装置において、光走査装置全系の副走査方向の結像横倍率をαとして、
【００２０】
【数１４】

なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、被走査面上の走査線ピッチ変動を効果的に低減することが可能となる。
本発明の請求項５によるマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得るとともに、被走査面における隣り合う光ビームの間隔をΔ；そして被走査面における隣り合う光ビームの主走査方向から傾いた角度をθ；として
【００２１】
【数１５】

なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、同期信号を容易に且つ適切に得ることが可能となる。
【００２２】
本発明の請求項６によるマルチビーム光走査装置は、請求項５に記載のマルチビーム光走査装置において、同期検知手段が走査開始位置側に配置され、且つ同期信号を得るための光ビームを、前記同期検知手段に最も遅く入射する光ビームとする。
このような構成により、特に、同期検知手段の配置に、高い自由度を得ることが可能となる。
本発明の請求項７によるマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームの各々について同期信号を得るとともに、
Δ×ｃｏｓθ＞３×ω_ｍ　　　　　　　　　　　（式７）
なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、各光ビームについて独立に同期信号を得ることが可能となる。
【００２３】
本発明の請求項８によるマルチビーム光走査装置は、請求項１〜請求項７に記載のマルチビーム光走査装置において、βが
０．５＜β＜１．５　　　　　　　　　　　（式８）
なる条件式を満足する。
このような構成により、特に、光学的なサグがあっても被走査面上の副走査方向のビームウェスト位置のばらつきを低減することが可能となる。
本発明の請求項９による画像形成装置は、感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により光ビームで走査して前記被走査面上に潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、前記像担持体の被走査面を光ビームで走査するための光走査手段として、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置を用いる。
このような構成により、特に、マルチビーム方式を採用して、高密度化に適応することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明を実施の形態についての具体的な説明に先立って、特許請求の範囲の各請求項におおむね対応する種々の局面に従った本発明の構成について説明する。本発明の光走査装置は、半導体レーザアレイ、つまりＬＤアレイ、を副走査方向に対して角度γだけ傾けて用いたマルチビーム光走査装置であって、さらに次に述べるような特徴を有している。
すなわち、本発明の第１の局面におけるマルチビーム光走査装置は、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、該カップリングレンズの後ろに配置されるＡ_ｍ×Ａ_ｓ径のアパーチャとを有していて、次の条件式を満足する（請求項１に対応する）。
Ａ_ｍ＜Ｌ_ｍ　　　　　　　　　　　　（式１）
【００２５】
【数１６】

但し、
Ｌ_ｍ：アパーチャ位置における光ビームの「最大強度の１／ｅ^２強度」で規定される等高線の主走査方向の長さ；
Ｌ_ｓ：アパーチャ位置における光ビームの「最大強度の１／ｅ^２強度」で規定される等高線の副走査方向の長さ
である。
あるいは、本発明の第２の局面におけるマルチビーム光走査装置は、半導体レーザアレイを副走査方向に対して角度γだけ傾けて用いるマルチビーム光走査装置において、前記半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器と、光偏向器の後ろに配置され、光ビームを集光させて被走査面上にω_ｍ×ω_ｓ径の光スポットを得るための結像光学系とを有し、次の条件式を満足する（請求項２に対応する）。
【００２６】
【数１７】

但し、
β：結像光学系の副走査方向の結像横倍率；
Ｐ_ＬＤ：半導体レーザアレイの発光点間隔；
γ：半導体レーザアレイの回転角度；
ｎ：半導体レーザアレイの発光点数；
ｄ：カップリングレンズから光偏向器までの距離；
ｆ_ＣＯＬ：カップリングレンズの焦点距離
である。
さらに、本発明の第３の局面におけるマルチビーム光走査装置は、本発明の前記第１の局面（請求項１）または第２の局面（請求項２）によるマルチビーム光走査装置において、次の条件式を満足する（請求項３に対応する）。
【００２７】
【数１８】

但し、
Ｄ_ｍ×Ｄ_ｓ：光偏向器の一面の有効径；
δ：光偏向器に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔；
Ｗ：被走査面上の有効書込幅
である。
また、本発明の第４の局面におけるマルチビーム光走査装置は、本発明の前記第１の局面（請求項１）〜第３の局面（請求項３）のいずれか１つのマルチビーム光走査装置において、次の条件式を満足する（請求項４に対応する）。
【００２８】
【数１９】

但し、
α：　光走査装置全系の副走査方向の結像横倍率である。
また、本発明の第５の局面におけるマルチビーム光走査装置は、本発明の前記第１の局面（請求項１）〜第４の局面（請求項４）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得るとともに、次の条件式を満足する（請求項５に対応する）。
【００２９】
【数２０】

但し、
Δ：被走査面における隣り合う光ビームの間隔；
θ：被走査面における隣り合う光ビームの主走査方向から傾いた角度
である。
さらに、本発明の第６の局面におけるマルチビーム光走査装置は、前記第５の局面（請求項５）のマルチビーム光走査装置において、同期検知手段は走査開始位置側に配置され、同期信号を得るための光ビームは、同期検知手段に最も遅く入射する光ビームとする（請求項６に対応する）。
【００３０】
また、本発明の第７の局面におけるマルチビーム光走査装置は、前記第１の局面（請求項１）〜第４の局面（請求項４）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームの各々について同期信号を得るとともに、次の条件式を満足する（請求項７に対応する）。
Δ×ｃｏｓθ＞３×ω_ｍ　　　　　　　　　　　（式７）
また、本発明の第８の局面におけるマルチビーム光走査装置は、前記第１の局面（請求項１）〜第４の局面（請求項４）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置において、βが次の条件式を満足する（請求項８に対応する）。
０．５＜β＜１．５　　　　　　　　　　　（式８）
また、本発明の第９の局面におけるマルチビーム光走査装置は、前記第１の局面（請求項１）〜第７の局面（請求項７）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置において、Ｐ_ＬＤは１００μｍ以下である。
【００３１】
本発明の第１０の局面におけるマルチビーム光走査装置は、前記第１の局面（請求項１）〜第７の局面（請求項７）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置において、アパーチャ形状は楕円である。
そして、本発明の第１１の局面における画像形成装置は、感光性の像担持体の被走査面を、光走査手段により光ビームにて走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、上記像担持体の被走査面を光ビームで走査するための光走査手段として、上述した第１の局面（請求項１）〜第８の局面（請求項８）のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置を用いる（請求項９に対応する）。
次に、本発明の各局面に対応する本発明によるマルチビーム光走査装置または画像形成装置の構成ついて詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明が適用された一般的な光走査装置の構成を説明するための図である。図１に示すマルチビーム方式の光走査装置は、半導体レーザアレイ（レーザダイオードアレイ）１、カップリングレンズ２、アパーチャ（絞り）３、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５、第１の結像レンズ６、第２の結像レンズ７、折り曲げミラー８、感光体９、分岐ミラー１０、集光レンズ１１および受光素子１２を具備している。
レーザダイオードアレイ、すなわち半導体レーザアレイ１は、複数の発光源、例えば第１のチャンネルの発光源ｃｈ１、第２のチャンネルの発光源ｃｈ２、第３のチャンネルの発光源ｃｈ３および第４のチャンネルの発光源ｃｈ４の４つの発光源を有している。半導体レーザアレイ１の複数の発光源ｃｈ１〜ｃｈ４からのレーザビームからなる光ビームを、共通のカップリングレンズ２により以後の光学系にカップリング（結合）する。カップリングされたビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じて、弱い発散性の光束または弱い集束性の光束としても良く、平行光束としても良い。カップリングレンズ２を透過したビームは、アパーチャ３、つまり絞りの開口部を通過する際に、光束周辺部が遮断され除去されてビーム整形され、線像結像光学系であるシリンドリカルレンズ４に入射する。
【００３３】
シリンドリカルレンズ４は、パワー、つまり屈折力、のない方向を主走査方向に対応させて、副走査方向に正のパワーを持たせ、入射するビームを副走査方向に集束させて、光偏向器である、等速回転駆動されるポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５の偏向反射面近傍に集光させる。
回転多面鏡５の偏向反射面により反射されたビームは、回転多面鏡５の等速回転に伴い等角速度的に偏向しつつ、結像光学系をなす第１および第２の結像レンズ６および７を逐次透過し、折り曲げミラー８によって光路が折り曲げ偏向され、被走査面の実体をなす光導電性の感光体９上に、副走査方向に分離した複数の光スポットとして集光され、これら複数の光スポットにより複数の走査線が同時走査される。
なお、ビームは、各走査線毎の光走査に先立って分岐ミラー１０に入射して分岐抽出され、集光レンズ１１により受光素子１２に集光入射される。受光素子１２の出力に基づいて、光走査の書込開始タイミングが、ビーム走査に同期するように決定される。
【００３４】
図２は、半導体レーザアレイ１から射出された光ビームが、カップリングレンズ２を通過した後に、アパーチャ３において、光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線がどのようになっているかを示したものである。この図２では、アパーチャ３は、上述した本発明の第１０の局面に従って、Ａ_ｍ×Ａ_ｓ径の楕円アパーチャを用いるものとして示している。しかしながら、アパーチャ３の開口形状はこれに限定されるものではなく、矩形でもよいし、楕円形に近い、いわゆる小判形でもよい。特に、開口形状を、楕円形状あるいは小判形状とすると、矩形形状の場合に生ずる４隅の光強度の弱い部分を除去することができるため、半導体レーザアレイ１の発散角のばらつきに起因するスポット径の変動を効果的に抑えることが可能となる。なお、Ａ_ｍおよびＡ_ｓ等における添字「ｍ」および「ｓ」は、それぞれ主走査方向および副走査方向を意味しており、この明細書中では、各種符号に、これに準じて同様の添字を付すものとする。
【００３５】
上述した本発明の第１の局面においては、被走査面上の光量を確保するための条件式として式１および式２を与えている。光量が最大になるのは、　Ａ_ｓ／Ａ_ｍの値と　Ｌ_ｓ／Ｌ_ｍの値が一致する場合である。しかしながら、アパーチャ３の径は、被走査面上の光スポットの大きさと、光源から被走査面の間に配置される光学系とで決定されるため、光量が最大になるように任意にアパーチャの径を決定することができない。そこで、光量を充分に確保しつつ、被走査面上に良好な光スポットを得るために、　Ａ_ｓ／Ａ_ｍの値をＬ_ｓ／Ｌ_ｍの値に対して±７０％以下に抑えることが好ましい。また、半導体レザーアレイ１を傾けるとアパーチャ３位置における主走査方向の光ビームの幅が小さくなり、半導体レーザアレイ１の発散角ばらつきに起因するスポット径の変動が大きくなる。これを効果的に抑えるには、式１を満足させることが必要となる。これが上述した本発明の第１の局面であり、光量が確保されたマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００３６】
また、本発明の第２の局面においては、被走査面上における副走査方向のスポット径を確保するための条件式として式３を与えている。半導体レーザアレイ１を傾けて用いる場合、光ビームは主走査方向に離れることになる。そのため、光学的なサグが生じ、これに伴って副走査方向の像高間によるビームウェスト位置のばらつきが生じて、その結果、有効書込幅全体にわたって副走査方向のスポット径を確保することができなくなってしまうという問題が生じる。この問題は、スポット径が小径化されるほど無視できなくなる。また、光偏向器である回転多面鏡５以降の結像光学系の副走査方向に対応する方向の結像横倍率にも影響され、仮に光学的なサグが大きくても結像横倍率が小さければ、被走査面上の副走査方向のビームウェスト位置のばらつきは縮小されて、無視することができるようになる。上述した本発明の第２の局面では、これを式３なる条件式により規定しており、これによりスポット径変動の少ないマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００３７】
本発明の第３の局面においては、被走査面上の有効書込幅を確保するための条件式として式４を与えている。有効書込幅は、光偏向器を構成する回転多面鏡５の１面の有効径により決定される。図３を参照して具体的に説明する。図３において、（ａ）は、回転多面鏡５の１面を説明するための部分斜視図、（ｂ）は、最大像高のビームを説明するための平面図、そして（ｃ）は、最小像高のビームを説明するための平面図である。光偏向器としての正多角柱状の回転多面鏡５の１面の有効径は、横断面の正多角形の内接円半径と角数つまり面数で求められるが、実際は、多角柱面の角部近傍における面ダレがあるため、両端部ぎりぎりまでを有効径とすることはできない。この面、すなわち偏向反射面、に光ビームが入射されるが、光ビームの径が大きくなると有効書込幅を確保することが困難になる。この光ビームの径は、被走査面上のスポット径ω_ｍ×ω_ｓで定まり、スポット径が小径化されるほど有効書込幅を確保することが困難になる。また、光偏向器の回転多面鏡５に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に対応する方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔が大きくなるほど有効書込幅が狭くなる。ここで、スポット径ω_ｍ×ω_ｓは、最大強度の１／ｅ^２の強度で定義される。
このような、第３の局面では、被走査面上の有効書込幅の確保されたマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００３８】
本発明の第４の局面においては、被走査面上の走査線ピッチを確保するための条件式として式５を与えている。半導体レーザアレイ１を傾けて設ける場合には、その取り付け精度が重要になる。何故ならば、取り付け精度によって被走査面上の走査線ピッチが変動し、画像が劣化するからである。この画像の劣化を抑えるためには、走査線ピッチの変動を走査線ピッチの０．５倍以下とすることが望ましい。取り付け精度は、半導体レーザアレイ１の傾き角度に対して約１°には抑えられることができると考えられるため、走査線ピッチの変動は
Ｐ_ＬＤ×（ｎ−１）×β×（ｃｏｓ（γ−１）−ｃｏｓγ）
であらわされる。この値を走査線ピッチの０．５倍以下とするという条件より、式５を求めることができる。このような第４の局面では、被走査面上の走査線ピッチ変動の少ないマルチビーム光走査装置を提供することができる。
【００３９】
本発明の第５の局面においては、同期信号を得るための条件式として式６を与えている。半導体レーザアレイ１を傾けて設ける場合の同期信号の取り出し方としては、一括して走査される複数の光ビームのうちの１つの光ビームから同期信号を得て、前記複数の光ビームの残りの光ビームについては遅延回路により電気的に補正して同期信号を得る方法がある。しかしながら、このようにするためには、各光ビームの同期検知手段領域における主走査方向の間隔が常に一定である必要がある。実際には、式６に示されるように、約１°の変動について所要のピッチの１／８以下に抑えなければならない。この第５の局面では、マルチビーム光走査装置において同期信号を適切に得ることができる。
また、このとき、同期信号は、同期検知手段に最も遅く入射する光ビームに基づいて取得することが望ましい。これが本発明の第６の局面であり、図４を参照して説明する。半導体レーザアレイ１が傾いている場合、図４に示すように、各光ビームによって走査される被走査面上の走査線ＳＬ１〜ＳＬ４は、段階的にずれた形で走査される。今、矢印の方向に走査される場合、同期検知手段に最も遅く入射する光ビームはＳＬ４である。この光ビームで同期信号を得るものとすると、同期検知手段は、図４に示した範囲Ｈの中のどこに配置してもよいことになる。したがって、走査線ＳＬ１よりも同期検知手段の設置位置に関する自由度が増えるという利点があるので、この第６の局面では、同期検知手段の配置自由度が高くなる。
【００４０】
本発明の第７の局面においては、上述した第５の局面とは異なる方式で同期信号を得る場合の条件式として式７を与えている。同期信号を得るための上述した第５の局面とは異なる方法としては、各々の光ビームの同期信号を個別に得る方法がある。しかしながら、このようにするためには光ビームが同期検知手段において主走査方向にある程度離れている必要がある。実際には、式７に示すように主走査方向のスポット径の３倍だけ離さなければならない。この方法を採用すれば、各光ビームの同期信号は、個別に独立して得られるため、半導体レーザの取付精度等に対する条件が緩和され、常に良好な画像を得ることを容易に実現することができる。
本発明の第８の局面においては、本発明を有効に用いるための結像光学系の副走査方向の結像横倍率の条件として式８を与えている。この式８の条件下であれば、たとえ光学的なサグがあっても被走査面上の副走査方向のビームウェスト位置のばらつきを小さく抑えることができる。
【００４１】
また、本発明の第９の局面においては、使用する半導体レーザアレイの発光点間隔を与えており、この発光点間隔は１００μｍ以下とすることが好ましい。発光点間隔が、これよりも大きくなると、被走査面上において所望の走査線ピッチを得るために傾き角度γをほぼ９０°に設定する必要があり、取付精度の要求は飛躍的に難しくなり、量産性が悪くなりコストも高くなる。すなわち、第９の局面では、取付精度の要求を減弱することができる。さらに、本発明の第１０の局面においては、上述したようにアパーチャ３の開口形状を楕円とすることを規定している。このようにすることにより、第１０の局面では、半導体レーザアレイ１の発散角のばらつきに起因するスポット径の変動を効果的に抑え、安定したビームスポットを得ることができる。
そして、本発明の第１１の局面においては、感光性の像担持体の被走査面を光ビームで走査するための光走査手段として、上述した第１の局面〜第８の局面のいずれか１つによるマルチビーム光走査装置を用いて画像形成装置を構成している。この第１１の局面による画像形成装置は、像担持体の被走査面を、このような光走査手段により光ビームにて走査して潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得ることにより、高密度化に適応することが可能なマルチビーム方式の画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
以下、具体的な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のマルチビーム光走査装置および画像形成装置を詳細に説明する。以下に示す本発明の第１〜第５の実施の形態において用いているレンズ面の形状等は、次のように定義する。
〈主走査断面内における非円弧形状〉
主走査断面内の近軸曲率半径をＲ_ｍ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、Ａ_６、…として、光軸方向のデプスをＸとして、主走査断面内における非円弧形状を次の多項式（式９）であらわす。
【００４３】
【数２１】

この式９において、奇数次の係数Ａ_１、Ａ_３、Ａ_５、…にゼロ以外の数値を代入したときに、主走査方向に非対称な形状となる。
〈副走査断面における曲率〉
副走査断面内で曲率が主走査方向（光軸位置を原点とする座標Ｙで示す方向）に変化する場合、副走査断面における曲率を次の式であらわす。なお、次式において、Ｒ_ｓ（０）は、副走査断面内における光軸上の曲率半径をあらわしている。
Ｃ_ｓ（Ｙ）＝１／Ｒ_ｓ（０）＋Ｂ_１・Ｙ＋Ｂ_２・Ｙ^２＋Ｂ_３・Ｙ^３＋Ｂ_４・Ｙ^４＋Ｂ_５・Ｙ^５＋Ｂ_６・Ｙ^６＋…　　　　　　　　　　　　（式１０）
【００４４】
そして、式１０において、Ｙの奇数次係数：Ｂ_１、Ｂ_３、Ｂ_５、…にゼロ以外の数値を代入したときに、副走査断面内の曲率の変化が主走査方向について非対称となる。
〈副非円弧面〉
副走査断面の主走査方向の位置をＹおよび副走査方向の座標をＺとして、副非円弧面は、これらを用いて次の式１１であらわされる。
【００４５】
【数２２】

【００４６】
この式１１においては、先に述べた式１０で定義されたＣ_ｓ（Ｙ）をＣ_ｓとしてあらわしており、また、Ｋ_ｓは、次の式１２で定義される。

上述した式１１において、Ｆ_１、Ｆ_３、Ｆ_５、…、Ｇ_１、Ｇ_３、Ｇ_５、…等にゼロ以外の数値を代入すると、副走査断面内の非円弧量が主走査方向に非対称となる。すなわち、副非円弧面は、上述したように、副走査断面内の形状が非円弧形状で、この副走査断面内の非円弧形状が、主走査方向における副走査断面の位置に応じて変化する面であるが、式１１において、右辺の第１行目は主走査方向の座標Ｙのみの関数であり、主走査断面内の形状をあらわしている。また、右辺の第２行目以降については、副走査断面のＹ座標が決定すると、Ｚの各次の項の係数は一義的に決定され、座標Ｙにおける副走査断面内の非円弧形状が定まる。
【００４７】
なお、上述の解析表現は、上に列挙したものに限らず、種々の表現が可能であり、本発明における面形状が上述した数式による表現に限定されるものではない。
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を模式的に示している（この第１の実施の形態は、上述した第２、第３、第４、第５、第６、第８および第９の各局面、すなわち請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、および請求項８に対応している）。
図５に示す走査光学系は、図１のマルチビーム光走査装置の構成における走査光学系を模式的に示したもので、カップリングレンズ２、アパーチャ３、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡５、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７を有している。すなわち、半導体レーザアレイ１から発した複数のレーザ光ビームは、カップリングレンズ２、アパーチャ３およびシリンドリカルレンズ４を順次介して、回転多面鏡５に入射し、さらに、回転多面鏡５で反射偏向されて、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７を順次介して、感光体９の被走査面ＳＳにビームスポットが結像される。回転多面鏡５の回転に伴いこのビームスポットが被走査面ＳＳを走査する。
【００４８】
この図５に示す本発明の第１の実施の形態によるマルチビーム光走査装置の走査光学系の第１の実施例の構成を具体的に説明する。
〈光源〉
光源である半導体レーザアレイ１は、次のように構成している。
発光源数ｎ：４
発光源ピッチＰ_ＬＤ：２０μｍ
波長：６７０ｎｍ
最大出力：８ｍＷ
傾き角度γ：２９．４５°
発散角：θ_⊥３０°、θ_‖９°
〈カップリングレンズ〉
カップリングレンズ２は、次のように構成している。
【００４９】
焦点距離ｆ_ＣＯＬ：３０ｍｍ（１群１枚構成）
カップリング作用：コリメート作用
このカップリングレンズ２と回転多面鏡５の偏向反射面との間の距離ｄは、次のように設定する。
カップリングレンズ〜偏向反射面の距離ｄ：１５６．９８ｍｍ
〈シリンドリカルレンズ〉
シリンドリカルレンズ４は、次のように構成している。
副走査方向の焦点距離：５１．８８ｍｍ
〈アパーチャ〉
アパーチャ３は、矩形の開口を有するものとし、そのアパーチャ径は、次のように設定する。
アパーチャ径（矩形）
主走査方向Ａ_ｍ：７．９ｍｍ
副走査方向Ａ_ｓ：１．２ｍｍ
〈回転多面鏡〉
ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５は、次のように構成している。
【００５０】
偏向反射面数：５
内接円半径：１８ｍｍ
さらに、半導体レーザ１光源側から回転多面鏡５へのビーム入射光軸と、反射偏向後の走査結像光学系の光軸とがなす角を次のように設定する。
光源側からのビーム入射光軸と走査結像光学系の光軸とがなす角：６０°
〈被走査面〉
感光体９の被走査面ＳＳにおける状態は次のように設定する。
書込密度：１２００ｄｐｉ
目標スポット径ω_ｍ×ω_ｓ：３０×３０μｍ
〈回転多面鏡と被走査面との間にある光学系のデータ〉
ここで、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５と被走査面ＳＳとの間にある光学系のデータを表１に示す。データの表記について説明すると、曲率半径を、主走査方向についてＲ_ｍおよび副走査方向についてＲ_ｓ、とし、屈折率をｎであらわす。なお、次のデータにおける曲率半径Ｒ_ｍおよびＲ_ｓは、円弧形状以外については、近軸曲率半径である。
【００５１】
【表１】

各面の主走査方向と副走査方向の係数を表２〜表５に挙げ、第２の結像レンズ７の射出面（第４面）の副走査方向の係数を、表６に挙げる。
【００５２】
【表２】

【００５３】
【表３】

【００５４】
【表４】

【００５５】
【表５】

【００５６】
【表６】

【００５７】
次に、上述した第１の実施例による光走査光学系おける各パラメータの数値は次の通りである。
Ｌ_ｍ：９．０９ｍｍ
Ｌ_ｓ：１４．４７ｍｍ
β：０．７
Ｄ_ｍ：２５．７４ｍｍ
δ：０．１２ｍｍ
Ｗ：３００ｍｍ
Δ：０．０８ｍｍ
θ：１５．７７°
α：１．２１７
以上により、
【００５８】
【数２３】

であるので、上述した（式３）を満足する。また、
【００５９】
【数２４】

であるので、（式４）を満足する。そして、
【００６０】
【数２５】

であるので、（式５）を満足する。さらに、
【００６１】
【数２６】

であるので、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得る方法を採用することができる。
【００６２】
図６に、第１の実施例における、第１のチャンネルの発光源ｃｈ１に対応する光スポットの各像高ごとのスポット径の深度曲線を示している。なお、像高は±１５０ｍｍを等間隔に分割した全２１像高で示した。図６の（ａ）は主走査方向、図６の（ｂ）は副走査方向に関するものである。図６に示されているように、主走査方向・副走査方向共に良好な深度を有しており、被走査面の位置精度に対する許容度が高い。また、露光エネルギーが６．３ｍＪ／ｍ^２の感光体９を用いた場合には、半導体レーザ、つまりレーザダイオード、の最大発光出力は７．２２ｍＷ（＜８ｍＷ）であり光量も充分である。
図７は、本発明の第２の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を模式的に示している（この第２の実施の形態は、上述した第１、第２、第３、第４、第５、第６、第８、第９および第１０の各局面、すなわち請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、および請求項８に対応している）。
【００６３】
図７に示す走査光学系は、図１のマルチビーム光走査装置の構成における走査光学系を模式的に示したもので、図１におけるカップリングレンズ２、アパーチャ３、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡５、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７にそれぞれ対応するカップリングレンズ２Ａ、アパーチャ３Ａ、シリンドリカルレンズ４Ａ、回転多面鏡５Ａ、第１の結像レンズ６Ａおよび第２の結像レンズ７Ａを有している。すなわち、半導体レーザアレイ１Ａから発した複数のレーザ光ビームは、カップリングレンズ２Ａ、アパーチャ３Ａおよびシリンドリカルレンズ４Ａを順次介して、回転多面鏡５Ａに入射し、さらに、回転多面鏡５Ａで反射偏向されて、第１の結像レンズ６Ａおよび第２の結像レンズ７Ａを順次介して、感光体９Ａの被走査面ＳＳにビームスポットが結像される。回転多面鏡５Ａの回転に伴いこのビームスポットが被走査面ＳＳを走査する。
この図７に示す本発明の第２の実施例によるマルチビーム光走査装置の走査光学系の構成を具体的に説明する。
〈光源〉
光源である半導体レーザアレイ１Ａは、次のように構成している。
【００６４】
発光源数ｎ：４
発光源ピッチＰ_ＬＤ：１４μｍ
波長：７８０ｎｍ
最大出力：１０ｍＷ
傾き角度γ：６２．３°
発散角：θ_⊥３０°、θ_‖９°
〈カップリングレンズ〉
カップリングレンズ２Ａは、次のように構成している。
焦点距離ｆ_ＣＯＬ：２７ｍｍ（１群１枚構成）
カップリング作用：コリメート作用
このカップリングレンズ２Ａと回転多面鏡５Ａの偏向反射面との間の距離ｄは、次のように設定する。
カップリングレンズ〜偏向反射面の距離ｄ：２２０．８ｍｍ
〈シリンドリカルレンズ〉
シリンドリカルレンズ４Ａは、次のように構成している。
【００６５】
副走査方向の焦点距離：１２６．１８ｍｍ
〈アパーチャ〉
アパーチャ３Ａは、楕円形の開口を有するものとし、そのアパーチャ径は、次のように設定する。
アパーチャ径（楕円）
主走査方向Ａ_ｍ　：６．５６ｍｍ
副走査方向Ａ_ｓ　：２．３ｍｍ
〈回転多面鏡〉
ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５Ａは、次のように構成している。
偏向反射面数：５
内接円半径：１８ｍｍ
【００６６】
さらに、半導体レーザ１Ａ光源側から回転多面鏡５Ａへのビーム入射光軸と、反射偏向後の走査結像光学系の光軸とがなす角を次のように設定する。
光源側からのビーム入射光軸と走査結像光学系の光軸とがなす角：６０°
〈被走査面〉
感光体９Ａの被走査面ＳＳにおける状態は、次のように設定する。
書込密度：１２００ｄｐｉ
目標スポット径：４５μｍ
〈回転多面鏡と被走査面との間にある光学系のデータ〉
ここで、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５Ａと被走査面ＳＳとの間にある光学系のデータを表７に示す。
【００６７】
【表７】

各面の主走査方向と副走査方向の係数を表８〜表１１に挙げ、第２の結像レンズ７の射出面（第４面）の副走査方向の係数を、表１２に挙げる。
【００６８】
【表８】

【００６９】
【表９】

【００７０】
【表１０】

【００７１】
【表１１】

【００７２】
【表１２】

【００７３】
次に、上述した第２の実施例による光走査光学系おける各パラメータの数値は次の通りである。
Ｌ_ｍ：１３．５５ｍｍ
Ｌ_ｓ：８．０６ｍｍ
β：０．６９７
Ｄ_ｍ：２５．４ｍｍ
δ：０．２７ｍｍ
Ｗ：３００ｍｍ
Δ：０．１１ｍｍ
θ：１１．４８°
α：３．２５８
以上により、
【００７４】
【数２７】

であるので、上述した（式２）を満足する。また、
【００７５】
【数２８】

であるので、（式３）を満足する。そして、
【００７６】
【数２９】

であるので、（式４）を満足する。また、
【００７７】
【数３０】

であるので、（式５）を満足する。さらに、
【００７８】
【数３１】

であるので、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得る方法を採用することができる。
【００７９】
図８に、第２の実施例における、第１のチャンネルの発光源ｃｈ１に対応する光スポットの各像高毎のスポット径の深度曲線を示している。なお、像高は±１５０ｍｍを等間隔に分割した全９像高で示した。図８の（ａ）は主走査方向、図８の（ｂ）は副走査方向に関するものである。図８に示されているように、発散角ばらつきの影響が小さいため主走査方向・副走査方向共に良好な深度を有しており、被走査面の位置精度に対する許容度が高い。また、露光エネルギーが６．３ｍＪ／ｍ^２の感光体９Ａを用いた場合には、半導体レーザ（レーザダイオード）の最大発光出力は７．４０ｍＷ（＜１０ｍＷ）であり光量も充分である。
図９は、本発明の第３の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示している（この第３の実施例は、上述した第２、第３、第４、第５、第６、第９および第１０の各局面、すなわち請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、および請求項６に対応している）。
【００８０】
図９に示す走査光学系は、図１のマルチビーム光走査装置の構成における走査光学系を模式的に示したもので、図におけるカップリングレンズ２、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡５、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７にそれぞれ対応するカップリングレンズ２Ｂ、シリンドリカルレンズ４Ｂ、回転多面鏡５Ｂ、第１の結像レンズ６Ｂ，６Ｂ′および第２の結像レンズ７Ｂを有し、さらに、シリンドリカルレンズ４Ｂと回転多面鏡５Ｂの間に主走査方向のビームエキスパンダー光学系２１を設けている。すなわち、半導体レーザアレイ１Ｂから発した複数のレーザ光ビームは、カップリングレンズ２Ｂ、アパーチャ３Ｂ（図９には示されていない）、シリンドリカルレンズ４Ｂおよびビームエキスパンダー光学系２１を順次介して、回転多面鏡５Ｂに入射し、さらに、回転多面鏡５Ｂで反射偏向されて、第１の結像レンズ６Ｂ，６Ｂ′および第２の結像レンズ７Ｂを順次介して、感光体９Ｂの被走査面ＳＳにビームスポットが結像される。回転多面鏡５Ｂの回転に伴いこのビームスポットが被走査面ＳＳを走査する。
【００８１】
この図９に示す本発明の第３の実施例によるマルチビーム光走査装置の走査光学系の構成を具体的に説明する。
〈光源〉
光源である半導体レーザアレイ１Ｂは、次のように構成している。
発光源数ｎ：４
発光源ピッチＰ_ＬＤ：１０μｍ
波長：７８０ｎｍ
最大出力：１０ｍＷ
傾き角度：８１．１４°
発散角：θ_⊥３０°、θ_‖９°
〈カップリングレンズ〉
カップリングレンズ２Ｂは、次のように構成している。
【００８２】
焦点距離ｆ_ＣＯＬ：３５ｍｍ（２群３枚構成）
カップリング作用：発散作用
このカップリングレンズ２Ａと回転多面鏡５Ａの偏向反射面との間の距離ｄは、次のように設定する。
カップリングレンズ〜偏向反射面の距離ｄ：５５８．５５ｍｍ
〈シリンドリカルレンズ〉
シリンドリカルレンズ４Ｂは、次のように構成している。
副走査方向の焦点距離：１４９．４３ｍｍ
〈主走査方向のビームエキスパンダー光学系〉
主走査方向のビームエキスパンダー光学系２１は、次のように構成する。
エキスパンダー倍率：１０倍
〈アパーチャ〉
アパーチャ３Ｂは、楕円形の開口を有するものとし、そのアパーチャ径は、次のように設定する。
【００８３】
アパーチャ径（楕円）
主走査方向Ａ_ｍ　：２．０４ｍｍ
副走査方向Ａ_ｓ　：１７．４ｍｍ
〈回転多面鏡〉
ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５Ｂは、次のように構成している。
偏向反射面数：８
内接円半径：７５ｍｍ
さらに、半導体レーザ１Ｂ光源側から回転多面鏡５Ｂへのビーム入射光軸と、反射偏向後の走査結像光学系の光軸とがなす角を次のように設定する。
光源側からのビーム入射光軸と走査結像光学系の光軸とがなす角：５０°
〈被走査面〉
感光体９Ｂの被走査面ＳＳにおける状態は次のように設定する。
書込密度：１２００ｄｐｉ
目標スポット径：３５μｍ
〈回転多面鏡と被走査面との間にある光学系のデータ〉
ここで、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５Ｂと被走査面との間にある光学系のデータを表１３に示す。
【００８４】
【表１３】

【００８５】
次に、上述した第３の実施の形態による光走査光学系おける各パラメータの数値は次の通りである。
Ｌ_ｍ：２８．４８ｍｍ
Ｌ_ｓ：９．４６ｍｍ
β：３．２２８
Ｄ_ｍ：６１．２ｍｍ
δ：０．５４ｍｍ
Ｗ：３００ｍｍ
Δ：０．０８ｍｍ
θ：５１．５４°
α：１３．７８４
以上により、
【００８６】
【数３２】

であるので、上述した（式３）を満足する。また、
【００８７】
【数３３】

であるので、（式４）を満足する。また、
【００８８】
【数３４】

であるので、（式５）を満足する。そして、
【００８９】
【数３５】

であるので、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得る方法を採用することができる。
【００９０】
図１０に、第３の実施例における、第１のチャンネルの発光源ｃｈ１に対応する光スポットの各像高毎のスポット径の深度曲線を示している。なお、像高は±１５０ｍｍを等間隔に分割した全９像高で示した。図１０の（ａ）は主走査方向、図１０の（ｂ）は副走査方向に関するものである。図１０に示されているように、発散角ばらつきの影響が小さいため、主走査方向・副走査方向共に良好な深度を有しており、被走査面の位置精度に対する許容度が高い。また、露光エネルギーが４．４ｍＪ／ｍ^２の感光体９Ｂを用いた場合、半導体レーザの最大発光出力は９．３８ｍＷ（＜１０ｍＷ）であり光量も充分である。
図１１は、本発明の第４の実施の形態に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を模式的に示している（この第４の実施の形態は、上述した第１、第２、第３、第５、第６、第７、第９および第１０の各局面、すなわち請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項６、および請求項７に対応している）。
【００９１】
図１１に示す走査光学系は、図１のマルチビーム光走査装置の構成における走査光学系を模式的に示したもので、図１におけるカップリングレンズ２、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡５、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７にそれぞれ対応するカップリングレンズ２Ｃ、シリンドリカルレンズ４Ｃ、回転多面鏡５Ｃ、第１の結像レンズ６Ｃおよび第２の結像レンズ７Ｃを有している。すなわち、半導体レーザアレイ１Ｃから発した複数のレーザ光ビームは、カップリングレンズ２Ｃ、アパーチャ３Ｃ（図１１には示されていない）およびシリンドリカルレンズ４Ｃを順次介して、回転多面鏡５Ｃに入射し、さらに、回転多面鏡５Ｃで反射偏向されて、第１の結像レンズ６Ｃおよび第２の結像レンズ７Ｃを順次介して、感光体９Ｃの被走査面ＳＳにビームスポットが結像される。回転多面鏡５Ｃの回転に伴いこのビームスポットが被走査面ＳＳを走査する。
この図１１に示す本発明の第４の実施例によるマルチビーム光走査装置の走査光学系の構成を具体的に説明する
【００９２】
〈光源〉
光源である半導体レーザアレイ１Ｃは、次のように構成している。
発光源数ｎ：４
発光源ピッチＰ_ＬＤ：８０μｍ
波長：６５５ｎｍ
最大出力：１０ｍＷ
傾き角度：８６．２１°
発散角：θ_⊥３０°、θ_‖９°
〈カップリングレンズ〉
カップリングレンズ２Ｃは、次のように構成している。
焦点距離ｆ_ＣＯＬ：３０ｍｍ（１群１枚構成）
カップリング作用：発散作用
このカップリングレンズ２Ｃと回転多面鏡５Ｃの偏向反射面との間の距離ｄは、次のように設定する。
【００９３】
カップリングレンズ〜偏向反射面の距離ｄ：１４１ｍｍ
〈シリンドリカルレンズ〉
シリンドリカルレンズ４Ｃは、次のように構成している。
副走査方向の焦点距離：１０８．８７ｍｍ
〈アパーチャ〉
アパーチャ３Ｃは、楕円形の開口を有するものとし、そのアパーチャ径は、次のように設定する。
アパーチャ径（楕円）
主走査方向Ａ_ｍ　：４．５４ｍｍ
副走査方向Ａ_ｓ　：１．７４ｍｍ
〈回転多面鏡〉
ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５Ｃは、次のように構成している。
【００９４】
偏向反射面数：６
内接円半径：１８ｍｍ
さらに、半導体レーザ１Ｃ光源側から回転多面鏡５Ｃへのビーム入射光軸と、反射偏向後の走査結像光学系の光軸とがなす角を次のように設定する。
光源側からのビーム入射光軸と走査結像光学系の光軸とがなす角：６０°
〈被走査面〉
感光体９Ｃの被走査面ＳＳにおける状態は、次のように設定する。
書込密度：１２００ｄｐｉ
目標スポット径：５０μｍ
〈回転多面鏡と被走査面との間にある光学系のデータ〉
ここで、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５Ｃと被走査面との間にある光学系のデータを表１４に示す。
【００９５】
【表１４】

各面の主走査方向と副走査方向の係数を表１５〜表１７に挙げる。
【００９６】
【表１５】

【００９７】
【表１６】

【００９８】
【表１７】

【００９９】
次に、上述した第４の実施例による光走査光学系おける各パラメータの数値は次の通りである。
Ｌ_ｍ：２６．７ｍｍ
Ｌ_ｓ：８．０４ｍｍ
β：１．１０８
Ｄ_ｍ：２０．３８ｍｍ
δ：０．９４ｍｍ
Ｗ：３００ｍｍ
Δ：０．６３ｍｍ
θ：１．９６４°
α：４．０７５
以上により、
【０１００】
【数３６】

であるので、上述した（式２）を満足する。また、
【０１０１】
【数３７】

であるので、（式３）を満足する。そして、
【０１０２】
【数３８】

であるので、（式４）を満足する。さらに、
【０１０３】
【数３９】

であるので、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得る方法を採用することができる。また、
Δ×ｃｏｓθ＝０．６３×ｃｏｓ１．９６４°＝０．６３＞３×ω_ｍ＝３×５０×１０^−３＝０．１５
であるので、複数の光ビームの各々について同期信号を得る方法を採用することもできる。
【０１０４】
図１２に、第４の実施例における、第１のチャンネルの発光源ｃｈ１に対応する光スポットの各像高毎のスポット径の深度曲線を示している。なお、像高は±１５０ｍｍを等間隔に分割した全７像高で示した。図１２の（ａ）は主走査方向、図１２の（ｂ）は副走査方向に関するものである。図１２に示されているように、発散角ばらつきの影響が小さいため、主走査方向・副走査方向共に良好な深度を有しており、被走査面の位置精度に対する許容度が高い。また、露光エネルギーが４ｍＪ／ｍ^２の感光体９Ｃを用いた場合、半導体レーザの最大発光出力は９．４ｍＷ（＜１０ｍＷ）であり、光量も充分である。
図１３は、本発明の第５例の形態に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示している（この第５の実施の形態は、上述した第２、第３、第４、第５、第６、第８、第９および第１０の各局面、すなわち請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、および請求項８に対応している）。
【０１０５】
図１３に示す走査光学系は、図１のマルチビーム光走査装置の構成における走査光学系を模式的に示したもので、図１におけるカップリングレンズ２、アパーチャ３、シリンドリカルレンズ４、回転多面鏡５、第１の結像レンズ６および第２の結像レンズ７にそれぞれ対応するカップリングレンズ２Ｄ、アパーチャ３Ｄ、シリンドリカルレンズ４Ｄ、回転多面鏡５Ｄ、第１の結像レンズ６Ｄおよび第２の結像レンズ７Ｄを有している。すなわち、半導体レーザアレイ１Ｄから発した複数のレーザ光ビームは、カップリングレンズ２Ｄ、アパーチャ３Ｄおよびシリンドリカルレンズ４Ｄを順次介して、回転多面鏡５Ｄに入射し、さらに、回転多面鏡５Ｄで反射偏向されて、第１の結像レンズ６Ｄおよび第２の結像レンズ７Ｄを順次介して、感光体９Ｄの被走査面ＳＳにビームスポットが結像される。回転多面鏡５Ｄの回転に伴いこのビームスポットが被走査面ＳＳを走査する。
【０１０６】
この図１３に示す本発明の第５の実施例によるマルチビーム光走査装置の走査光学系の構成を具体的に説明する。
〈光源〉
光源である半導体レーザアレイ１Ｄは、次のように構成している。
発光源数ｎ：４
発光源ピッチＰ_ＬＤ：１４μｍ
波長：７８０ｎｍ
最大出力：１０ｍＷ
傾き角度：１２．３９°
発散角：θ_⊥３０°、θ_‖９°
〈カップリングレンズ〉
カップリングレンズ２Ｄは、次のように構成している。
焦点距離ｆ_ＣＯＬ：２７ｍｍ（１群１枚構成）
カップリング作用：コリメート作用
このカップリングレンズ２Ｄと回転多面鏡５Ｄの偏向反射面との間の距離ｄは、次のように設定する。
【０１０７】
カップリングレンズ〜偏向反射面の距離ｄ：１９２．５５ｍｍ
〈シリンドリカルレンズ〉
シリンドリカルレンズ４Ｄは、次のように構成している。
副走査方向の焦点距離：４６．０６ｍｍ（３群３枚構成）
〈アパーチャ〉
アパーチャ３Ｄは、楕円形の開口を有するものとし、そのアパーチャ径は、次のように設定する。
アパーチャ径（楕円）
主走査方向Ａ_ｍ　：８．２ｍｍ
副走査方向Ａ_ｓ　：１．６ｍｍ
〈回転多面鏡〉
ポリゴンミラー、すなわち回転多面鏡５Ｄは、次のように構成している。
偏向反射面数：５
内接円半径：１８ｍｍ
さらに、半導体レーザ１Ｄ光源側から回転多面鏡５Ｄへのビーム入射光軸と、反射偏向後の走査結像光学系の光軸とがなす角を次のように設定する。
【０１０８】
光源側からのビーム入射光軸と走査結像光学系の光軸とがなす角：６０°
〈被走査面〉
感光体９Ｄの被走査面ＳＳにおける状態は次のように設定する。
書込密度：１２００ｄｐｉ
目標スポット径：３０μｍ
〈回転多面鏡と被走査面との間にある光学系のデータ〉
ここで、回転多面鏡（ポリゴンミラー）５Ｄと被走査面との間にある光学系のデータを表１８に示す。
【０１０９】
【表１８】

【０１１０】
各面の主走査方向と副走査方向の係数を表１９〜表２２に挙げ、第２の結像レンズ７の射出面（第４面）の副走査方向の係数を、表２３に挙げる。
【表１９】

【０１１１】
【表２０】

【０１１２】
【表２１】

【０１１３】
【表２２】

【０１１４】
【表２３】

【０１１５】
次に、上述した第５の実施の形態による光走査光学系おける各パラメータの数値は次の通りである。
Ｌ_ｍ：７．３８ｍｍ
Ｌ_ｓ：２０．１５ｍｍ
β：０．９１３
Ｄ_ｍ：２５．７４ｍｍ
δ：０．０５ｍｍ
Ｗ：３００ｍｍ
Δ：０．０９ｍｍ
θ：４２．７２５°
α：１．５４７
以上により、
【０１１６】
【数４０】

であるので、上述した（式３）を満足する。また、
【０１１７】
【数４１】

であるので、（式４）を満足する。そして、
【０１１８】
【数４２】

であるので、（式５）を満足する。さらに、
【０１１９】
【数４３】

であるので、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得る方法を採用することができる。
【０１２０】
図１４に、第５の実施例における、第１のチャンネルの発光源ｃｈ１に対応する光スポットの各像高毎のスポット径の深度曲線を示している。なお、像高は±１５０ｍｍを等間隔に分割した全７像高で示した。図１４の（ａ）は主走査方向、図１４の（ｂ）は副走査方向に関するものである。図１４に示されているように、発散角ばらつきの影響が小さいため、主走査方向・副走査方向共に良好な深度を有しており、被走査面の位置精度に対する許容度が高い。また、露光エネルギーが４ｍＪ／ｍ^２の感光体９Ｄを用いた場合、半導体レーザの最大発光出力は９．３ｍＷ（＜１０ｍＷ）であり、光量も充分である。
図１５は、本発明が適用された画像形成装置の構成を説明するための模式的な断面図である。図１５に示す画像形成装置は、レーザプリンターとして構成されている。図１５のレーザプリンター１００は、潜像担持体（像担持体）１１１、帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５、定着装置１１６、光走査装置１１７、カセット１１８、レジストローラ対１１９、給紙コロ１２０、搬送路１２１、排紙ローラ対１２２およびトレイ１２３を有している。
【０１２１】
潜像担持体１１１は、円筒状に形成された光導電性の感光体からなる。潜像担持体１１１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ１１２、現像装置１１３、転写ローラ１１４、クリーニング装置１１５が配置されている。なお、帯電手段としてコロナチャージャを用いることもできる。さらに、レーザビームＬＢによって光走査を行う光走査装置１１７が設けられており、帯電ローラ１１２と現像装置１１３との間で光書き込みによる露光を行うようになっている。この場合、光走査装置１１７として、上述の図１（図５）、図７、図９、図１１、および図１３のいずれかに示したような光走査装置を用いる。
画像形成に際しては、光導電性の感光体である潜像担持体１１１が、図示時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１２により均一に帯電され、光走査装置１１７のレーザビームＬＢの光書き込みによる露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、いわゆるネガ潜像であって画像部が露光されている。この静電潜像は、現像装置１１３により反転現像され、潜像担持体１１１上にトナー画像が形成される。
【０１２２】
転写紙Ｐを収納したカセット１１８は、画像形成装置としてのレーザプリンタ１００本体に脱着可能であり、図示のように装着された状態において、収納された転写紙Ｐの最上位の１枚が給紙コロ１２０により給紙され、給紙された転写紙Ｐは、その先端部がレジストローラ対１１９に挟持される。レジストローラ対１１９は、潜像担持体１１１上のトナー画像が転写ローラ１１４近傍の所定の転写位置へ移動するタイミングに合わせて、転写紙Ｐを転写位置へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｐは、転写位置においてトナー画像と重ね合わせられて、転写ローラ１１４の作用によりトナー画像が転写紙Ｐに静電転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着装置１１６へ送られ、定着装置１１６においてトナー画像が定着されて、搬送路１２１を通り、排紙ローラ対１２２によりトレイ１２３上に排出される。トナー画像が転写された後の潜像担持体１１１の表面は、クリーニング装置１１５によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
この構成では、光走査装置１１７として、図５、図７、図９、図１１および図１３のいずれかに示されたような光走査装置を用いているので、極めて良好な画像形成を達成することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）を用いたマルチビーム方式の光走査について、高密度化に適応することを可能とするマルチビーム光走査装置および画像形成装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のマルチビーム光走査装置によれば、半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、半導体レーザアレイが副走査方向に対して角度γだけ傾いており、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズの後ろに配置されるＡ_ｍ×Ａ_ｓ径のアパーチャとを有しており、アパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の主走査方向の長さをＬ_ｍ；そしてアパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の副走査方向の長さをＬ_ｓ；として
Ａ_ｍ＜Ｌ_ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１）
【０１２４】
【数４４】

なる条件式を満足することにより、半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）を用いたマルチビーム方式の光走査について、高密度化に適応することを可能とし、特に、光量を適切に確保することができる。
また、本発明の請求項２のマルチビーム光走査装置によれば、半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、半導体レーザアレイが副走査方向に対して角度γだけ傾いており、半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズと、光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器と、前記光偏向器の後ろに配置され、光ビームを集光させて被走査面上にω_ｍ×ω_ｓ径の光スポットを得るための結像光学系とを有し、結像光学系の副走査方向の結像横倍率をβ；半導体レーザアレイの発光点間隔をＰ_ＬＤ；半導体レーザアレイの回転角度をγ；半導体レーザアレイの発光点数をｎ；カップリングレンズから光偏向器までの距離をｄ；そしてカップリングレンズの焦点距離をｆ_ＣＯＬ；として
【０１２５】
【数４５】

なる条件式を満足することにより、特に、スポット径の変動を効果的に低減することができる。
【０１２６】
本発明の請求項３のマルチビーム光走査装置によれば、請求項１または請求項２に記載のマルチビーム光走査装置において、光偏向器の一面の有効径をＤ_ｍ×Ｄ_ｓ；光偏向器に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔をδ；そして被走査面上の有効書込幅をＷ；として
【０１２７】
【数４６】

なる条件式を満足することにより、特に、被走査面上の有効な書き込み幅を確保することができる。
本発明の請求項４のマルチビーム光走査装置によれば、請求項１〜請求項３に記載のマルチビーム光走査装置において、光走査装置全系の副走査方向の結像横倍率をαとして、
【０１２８】
【数４７】

なる条件式を満足することにより、特に、被走査面上の走査線ピッチ変動を効果的に低減することができる。
【０１２９】
本発明の請求項５のマルチビーム光走査装置によれば、請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得るとともに、被走査面における隣り合う光ビームの間隔をΔ；そして被走査面における隣り合う光ビームの主走査方向から傾いた角度をθ；として
【０１３０】
【数４８】

なる条件式を満足することにより、特に、同期信号を容易に且つ適切に得ることができる。
【０１３１】
本発明の請求項６のマルチビーム光走査装置によれば、請求項５に記載のマルチビーム光走査装置において、同期検知手段が走査開始位置側に配置され、且つ同期信号を得るための光ビームを、前記同期検知手段に最も遅く入射する光ビームとすることにより、特に、同期検知手段の配置に、高い自由度を得ることができる。
本発明の請求項７のマルチビーム光走査装置によれば、請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、複数の光ビームの各々について同期信号を得るとともに、
Δ×ｃｏｓθ＞３×ω_ｍ　　　　　　　　　　　（式７）
なる条件式を満足することにより、特に、各光ビームについて独立に同期信号を得ることができる。
【０１３２】
本発明の請求項８のマルチビーム光走査装置によれば、請求項１〜請求項７に記載のマルチビーム光走査装置において、βが
０．５＜β＜１．５　　　　　　　　　　　（式８）
なる条件式を満足することにより、特に、光学的なサグがあっても被走査面上の副走査方向のビームウェスト位置のばらつきを低減することができる。
本発明の請求項９の画像形成装置によれば、感光性の潜像担持体の被走査面を光走査手段により光ビームで走査して前記被走査面上に潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、前記潜像担持体の被走査面を光ビームで走査するための光走査手段として、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置を用いることにより、特に、マルチビーム方式を採用して、高密度化に適応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマルチビーム光走査装置の要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１のマルチビーム光走査装置におけるアパーチャ近傍での光ビームの強度分布を模式的に示す図である。
【図３】図１のマルチビーム光走査装置における回転多面鏡と有効書き込み幅の関係を説明するための図である。
【図４】図１のマルチビーム光走査装置における複数の光ビームによる被走査面上のビームスポットおよび走査線を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示す模式図である。
【図６】図５のマルチビーム光走査装置における光スポットの各像高毎のスポット径の主走査方向および副走査方向についての深度曲線を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示す模式図である。
【図８】図７のマルチビーム光走査装置における光スポットの各像高毎のスポット径の主走査方向および副走査方向についての深度曲線を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示す模式図である。
【図１０】図９のマルチビーム光走査装置における光スポットの各像高毎のスポット径の主走査方向および副走査方向についての深度曲線を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示す模式図である。
【図１２】図１１のマルチビーム光走査装置における光スポットの各像高毎のスポット径の主走査方向および副走査方向についての深度曲線を示す図である。
【図１３】本発明の第５の実施例に係るマルチビーム光走査装置の走査光学系の要部の構成を示す模式図である。
【図１４】図１３のマルチビーム光走査装置における光スポットの各像高毎のスポット径の主走査方向および副走査方向についての深度曲線を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態に係る画像形成装置の要部の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ　半導体レーザアレイ（レーザダイオードアレイ）
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ　カップリングレンズ
３，３Ａ，（３Ｂ，３Ｃ，）３Ｄ　アパーチャ（絞り）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ　シリンドリカルレンズ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ　回転多面鏡（ポリゴンミラー）
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｂ′，６Ｃ，６Ｄ　第１の結像レンズ
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ　第２の結像レンズ
８　折り曲げミラー
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ　感光体
２１　ビームエキスパンダー光学系
１００　レーザプリンター
１１１　潜像担持体
１１２　帯電ローラ
１１３　現像装置
１１４　転写ローラ
１１５　クリーニング装置
１１６　定着装置
１１７　光走査装置
１１８　カセット
１１９　レジストローラ対
１２０　給紙コロ
１２１　搬送路
１２２　排紙ローラ対
１２３　トレイ

Claims

半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、
半導体レーザアレイは副走査方向に対して角度γだけ傾いており、
半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズおよび前記カップリングレンズの後ろに配置されるＡ_ｍ×Ａ_ｓ径のアパーチャを有しており、
アパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の主走査方向の長さをＬ_ｍ；そして
アパーチャ位置における光ビームの最大強度の１／ｅ^２強度で規定される等高線の副走査方向の長さをＬ_ｓ；として
Ａ_ｍ＜Ｌ_ｍ　　　　　　　　　　　　（式１）

なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
半導体レーザアレイを用いるマルチビーム光走査装置において、
半導体レーザアレイは副走査方向に対して角度γだけ傾いており、
半導体レーザアレイから射出された光ビームの状態を変換するカップリングレンズ、
光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器および
前記光偏向器の後ろに配置され、光ビームを集光させて被走査面上にω_ｍ×ω_ｓ径の光スポットを得るための結像光学系を有し、
結像光学系の副走査方向の結像横倍率をβ；
半導体レーザアレイの発光点間隔をＰ_ＬＤ；
半導体レーザアレイの回転角度をγ；
半導体レーザアレイの発光点数をｎ；
カップリングレンズから光偏向器までの距離をｄ；そして
カップリングレンズの焦点距離をｆ_ＣＯＬ；として

なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項１または請求項２に記載のマルチビーム光走査装置において、
光偏向器の一面の有効径をＤ_ｍ×Ｄ_ｓ；
光偏向器に到達した複数の光ビームのうち、主走査方向に最も離れた光ビームの主走査方向間隔をδ；そして
被走査面上の有効書込幅をＷ；として

なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項１〜請求項３に記載のマルチビーム光走査装置において、光走査装置全系の副走査方向の結像横倍率をαとして、

なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、
被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、
複数の光ビームのうち一つの光ビームから同期信号を得るとともに、
被走査面における隣り合う光ビームの間隔をΔ；そして
被走査面における隣り合う光ビームの主走査方向から傾いた角度をθ；として

なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項５に記載のマルチビーム光走査装置において、
同期検知手段は、走査開始位置側に配置され、且つ
同期信号を得るための光ビームは、前記同期検知手段に最も遅く入射する光ビームとすることを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項１〜請求項４に記載のマルチビーム光走査装置において、
被走査面と等価な位置に同期検知手段を有しており、
複数の光ビームの各々について同期信号を得るとともに、
Δ×ｃｏｓθ＞３×ω_ｍ　　　　　　　　　　　（式７）
なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
請求項１〜請求項７に記載のマルチビーム光走査装置において、
βが
０．５＜β＜１．５　　　　　　　　　　　（式８）
なる条件式を満足することを特徴とするマルチビーム光走査装置。
感光性の像担持体の被走査面を光走査手段により光ビームで走査して前記被走査面上に潜像を形成し、該潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成装置において、
前記像担持体の被走査面を光ビームで走査するための光走査手段として、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載のマルチビーム光走査装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。