JP3825995B2 - 光走査装置、マルチビーム走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置、マルチビーム走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束を偏向手段としてのポリゴンミラーにより反射偏向させ、走査光学手段（結像走査光学系）を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターやデジタル複写機等の装置に好適な画像形成装置に関する。特に複数の光束を同時に光走査して高速化・高精細化を図ったマルチビーム走査装置において、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減した良好なる画像が常に得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は従来のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【０００３】
同図において９１は光源手段であり、例えば２個の発光点（光源）を有する半導体レーザーアレイより成っている。２つの発光点は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置されている。９２は集光レンズ系であり、１枚のコリメーターレンズを有しており、光源手段９１から出射された２つの光束を略平行光束もしくは収束光束に変換している。９３はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。９４は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ９３を通過した２つの光束を所望の最適なビーム形状に整形している。９５は偏向手段であり、例えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段９８により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。９６はｆθ特性を有する走査光学手段としての走査レンズ系（結像走査光学系）であり、第１、第２の２枚のｆθレンズ９６ａ，９６ｂを有している。走査レンズ系９６は副走査断面内において光偏向器９５の偏向面９５ａ近傍と被走査面としての感光ドラム面９７近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【０００４】
同図において画像情報に応じて光源手段９１から光変調され射出した２つの光束は集光レンズ系９２により略平行光束もしくは収束光束に変換され、シリンドリカルレンズ９３に入射する。シリンドリカルレンズ９３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り９４を介して光偏向器９５の偏向面９５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り９４によってその光束断面の大きさが制限される。そして光偏向器９５の偏向面９５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系９６により感光ドラム面９７上にスポット状に結像され、該光偏向器９５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面９７上を矢印Ｂ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ドラム面９７上に２本の走査線を形成し、画像記録を行なっている。
【０００５】
この種のマルチビーム走査装置において高精度な画像情報の記録を行うには、複数の光束が共に被走査面全域上にピントを結び、被走査面上の全域に渡ってジッタ−（印字位置ずれ）やピッチ間隔の均一性が良好に補正されていることが重要である。
【０００６】
一般に光源から出射した光束で感光ドラム面上を光走査して画像を形成する際、高解像力で、しかも良好なる画像を得る為には感光ドラム面上における光束のスポット径を小さくし、且つ副走査方向のピッチ間隔を密に形成させる必要がある。
【０００７】
マルチビーム走査装置において副走査方向のピッチ間隔を密にする為に多くの場合、半導体レーザーアレイを主走査方向に対して斜め方向に傾けて配置した光源手段を用いている。
【０００８】
図１９はこの種の従来のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１８に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０００９】
同図の場合、図１８に示したように光源手段９１が有する複数の発光点９１ａ，９１ｂは主走査方向にある距離だけ離れて配置されているので、集光レンズ系９２を出射後は各光束が平行とはならず、ある角度を有する。各光束は集光レンズ系９２を出射後にシリンドリカルレンズ９３を介して光偏向器であるポリゴンミラー９５へ入射する。
【００１０】
このとき、各光束は集光レンズ系９２とポリゴンミラー９５との間に配置された開口絞り９４の位置でクロスし、各光束が有する角度とポリゴンミラー９５の偏向面９５ａの基準位置から開口絞り９４までの距離Ｌによって、各光束のポリゴンミラー９５の偏向面９５ａ上での間隔が決定（制限）される。各光束のポリゴンミラー９５の偏向面９５ａ上での間隔を狭くすることで、各光束が感光ドラム面９７上に良好に結像する。
【００１１】
このような光学特性を満たすマルチビーム走査装置が、例えば特開平５-３４６１３号公報で提案されている。同公報では複数の光束を集光レンズ系で略平行光束として開口絞りを介してポリゴンミラーへ入射させた後、走査レンズ系により被走査面上に導光し、複数の光束を同時に光走査する際に、光源手段の発光点の数、主走査方向のピッチ、ポリゴンミラーから開口絞りまでの距離、そして集光レンズ系の焦点距離の関係を規定して、複数の光束が被走査面上で良好にピントを結ぶように構成している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
これに加えて、マルチビーム走査装置の場合、ジッタ−とピッチ間隔誤差を良好に補正する必要がある。ジッタ−とは主走査方向において複数の光束の印字位置が相対的にずれたことであり、ピッチ間隔誤差とは複数の光束が同時に光走査されるときに形成される走査線の間隔が規定値（例えば６００ｄpiならば、４２.３μm）からずれたことである。
【００１３】
ジッタ−を低減させる為には、被走査面上の同一位置を走査する際、各光束が走査レンズ系に到達する位置を同じにするか若しくは近接した位置にする必要があり、その為には各光束のポリゴンミラーの偏向面上の間隔を狭くすればよく、例えば最適な手段として開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置する方法がある。
【００１４】
しかしながら最近のコンパクト化や広画角化に伴って、ポリゴンミラーの偏向面近傍は該ポリゴンミラーで偏向された光束や走査レンズ系が位置しており、開口絞りを配置するスペースがない。したがって、開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置することが物理的に難しいという問題点があった。
【００１５】
またピッチ間隔誤差は一般的に走査レンズ系の副走査方向の倍率を一定にすることで補正しているが、シリンドリカルレンズや走査レンズ系の副走査方向への偏心等によりピッチ間隔誤差が発生することがある。
【００１６】
ここでピッチ間隔誤差の偏心敏感度を低減させる為にも、被走査面上の同一位置を走査する際、各光束が走査レンズ系に到達する位置を同じにするか若しくは近接した位置にする必要があり、各光束のポリゴンミラーの偏向面上の間隔を狭くすればよく、最適な手段として開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置するというジッターの低減と同一の方法がある。しかしながら、ここでも同様に上述の問題点があった。
【００１７】
逆に開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置してジッタ−やピッチ間隔誤差を低減した場合には、ポリゴンミラーが大型化し、また走査レンズ系をポリゴンミラーから離れた位置に配置することになり、装置全体の大型化が問題と成ってくる。
【００１８】
本発明は光束が被走査面上で良好にピントを結び、かつジッタ−やピッチ間隔誤差を低減することができる光走査装置、マルチビーム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。
【００１９】
更に本発明は同時に開口絞り及び同期検出用絞りの配置の自由度を向上させ、コンパクトで簡易な構成の光走査装置、マルチビーム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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光走査装置は、少なくとも２つの発光部を有する光源手段と、偏向手段と、該少なくとも２つの発光部から発せられた少なくとも２本の光束を該偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された少なくとも２本の光束の夫々を被走査面上に導光する走査光学手段と、を有するマルチビーム走査装置において、
該少なくとも２つの発光部は主走査方向及び副走査方向に離間して配置されており、
該少なくとも２本の光束のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の一端を決定する第１の遮光部材と該少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の他端を決定する第２の遮光部材を該光源手段と該偏向手段との間に配置しており、
該第１の遮光部材と該第２の遮光部材は、該光束の進行方向に離間して配置しており、
該少なくとも２つの発光部の数をｎ、該少なくとも２つの発光部の主走査方向の最大ピッチ間隔をｄ（ｍｍ）、該入射光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、該第１の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ１（ｍｍ）、該第２の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ２（ｍｍ）、該走査光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｋ（ｍｍ）としたとき、
【数３】
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記マルチビーム走査装置は
【数４】
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、Ｌ２≦０．８×Ｌ１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の発明において、Ｌ２≦２０（ｍｍ）
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項の発明において、前記第１の遮光部材は主走査方向の光束径のうち前記被走査面側の光束径を決定し、前記第２の遮光部材は主走査方向の光束径のうち該被走査面側の反対側の光束径を決定していることを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明の画像形成装置は、請求項１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査装置で走査された光束によって前記感光体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。
【００２６】
請求項７の発明の画像形成装置は、請求項１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、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マルチビーム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。
【００５４】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は本発明のマルチビーム走査装置の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【００５５】
尚、本明細書において偏向手段によって光束（光束）が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方向と定義する。
【００５６】
同図において１は光源手段であり、例えば２つの発光点を有する半導体レーザーアレイより成っている。尚、発光点は３つ以上でも良い。２つの発光点は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置している。
【００５７】
２は集光レンズ系であり、１枚のコリメーターレンズを有しており、光源手段１から出射された２つの発散光束を各々略平行光束に変換している。
【００５８】
３はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有しており、コリメーターレンズ２を通過した２つの光束を後述する光偏向器５の偏向面５ａ近傍に主走査方向に長手の線像として結像させている。
【００５９】
４は開口絞り（絞り部材）であり、シリンドリカルレンズ３と光偏向器５との間にシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を決定（制限）する第１の遮光部材４ａと、該光束径の他端を決定（制限）する第２の遮光部材４ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置し、該２つの遮光部材４ａ，４ｂを用いて光偏向器５の偏向面５ａへ入射する光束の光束径を決定している。
【００６０】
本実施形態において第１の遮光部材４ａは光束径のうち被走査面側７ａを決定し、第２の遮光部材４ｂは光束径のうち被走査面側７ａの反対側（以下「反被走査面側」と称す。）７ｂを決定しており、該第２の遮光部材４ｂは該第１の遮光部材４ａよりも光偏向器５側に配置されている。また第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは板金等で一体的に構成されている。尚、第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは各々独立に設けても良い。
【００６１】
この第１、第２の遮光部材４ａ，４ｂは主走査断面内又は／及び副走査断面内の光束径を制限することができ、特に第１の遮光部材４ａにより光源手段１から発せられた２つの光束の副走査方向の光束径を決定している。
【００６２】
尚、上記のコリメーターレンズ２、シリンドリカルレンズ３、そして開口絞り４等の各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
【００６３】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成の回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００６４】
尚、コリメーターレンズ２とシリンドリカルレンズ３等を用いずに、光源手段１からの光束を直接開口絞り４を介して光偏向器５に導光しても良い。
【００６５】
６は集光機能とｆθ特性を有する走査光学手段としての走査レンズ系（結像走査光学系）であり、非球面より形成された第１、第２の２枚の光学素子（ｆθレンズ）６ａ，６ｂを有し、光偏向器５により偏向された２つの光束を被走査面７上にスポット状に結像させ、２本の走査線を形成している。また走査レンズ系６は副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａ近傍と感光ドラム面７近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００６６】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００６７】
本実施形態において画像情報に応じて光源手段１より光変調され出射した２つの光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り４を介して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り４によってその光束断面の大きさが制限（決定）される。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系６により感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ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ドラム面７上に２本の走査線を形成し、画像記録を行っている。
【００６８】
本実施形態では上記の如く第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂを共にシリンドリカルレンズ３とポリゴンミラー５との間の光路中に配置しており、これによりポリゴンミラー５の偏向面５ａ上における光束の主走査方向の間隔を狭くしている。
【００６９】
図２は本実施形態における開口絞り４の要部概要図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７０】
同図において第１の遮光部材４ａは、平板に楕円開口部４ａ１が形成され、その反被走査面側７ｂが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ（不図示）１から出射した２本の光束の被走査面側７ａの光束端を決定する形状より成っている。第２の遮光部材４ｂは、第１の遮光部材４ａと同様に平板に同形状の楕円開口部４ｂ１が形成され、その被走査面側７ａが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１から出射した２本の光束の反被走査面側７ｂの光束端を決定する形状より成っている。このとき各楕円開口部４ａ１，４ｂ１の中心はコリメーターレンズ２の光軸上にある。また第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは同図に示すように１枚の板金４ｃで一体的に構成されている。
【００７１】
次に本実施形態に関わる開口絞り４の構成及び光学的作用について図３を用いて説明する。同図において図１、図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７２】
同図は半導体レーザーアレイ（不図示）から出射した２本の光束を各々ＡレーザーとＢレーザーとし、コリメーターレンズ（不図示）によって略平行光束に変換された後、第１、第２の遮光部材４ａ，４ｂを介してポリゴンミラーの偏向面５ａへ入射する様子を模式的に示したものである。
【００７３】
第１の遮光部材４ａではＡレーザー、Ｂレーザー共に被走査面側７ａの光束端を決定し、第２の遮光部材４ｂでは、反被走査面側７ｂの光束端を決定している。第１、第２の２つの遮光部材４ａ，４ｂで制限された光束径（光束幅）の中心を主光線と定義し、その主光線位置を持って光束位置を定義することにする。
【００７４】
このときＡレーザーとＢレーザーは第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂの中間位置Ｐでクロスしており、実質的にその位置に開口絞りを配置したことになる。これはポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞りまでの距離Ｌ０が、偏向面５ａから第１の遮光部材４ａまでの距離Ｌ１と偏向面５ａから第２の遮光部材４ｂまでの距離Ｌ２との平均値になることを意味しており、
【００７５】
【数７】
【００７６】
となり、
Ｌ２＜Ｌ１ ・・・（ｂ）
であることから、
Ｌ０＜Ｌ１ ・・・（ｃ）
であって、第１の遮光部材４ａの位置に開口絞りを配置した従来の構成に対して、実質的な開口絞りの位置が偏向面５ａへ近接したことが数式的にも分かる。
【００７７】
またポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞り（位置Ｐ）までの距離Ｌ０に比例してジッタ−量やピッチ間隔誤差量が変化することから本発明の効果を用いてジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を提供することができる。
【００７８】
このため従来のマルチビーム走査装置では、ポリゴンミラー５の偏向面５ａで偏向された光束や走査レンズ系６等がポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍に位置しており、物理的干渉の為に被走査面側７ａの第１の遮光部材４ａをポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍に配置するスペースがなく、開口絞り４をポリゴンミラー５の偏向面５ａへ近接配置することができなかったが、本実施形態の構成を用いれば、被走査面側７ａの第１の遮光部材４ａは現状の位置に配置したまま、物理的干渉の問題が無い反被走査面側７ｂの第２の遮光部材４ｂをポリゴンミラー５の偏向面５ａに近接させることで実質的な開口絞りをポリゴンミラー５の偏向面５ａへ近接させることができる。
【００７９】
よって開口絞り４を通過した２本の光束が被走査面７上に良好にピントを結ぶと共にジッタ−やピッチ間隔誤差を低減させることが可能となる。
【００８０】
このときＡレーザーとＢレーザーは光軸Ｌａに対する角度αが互いに異なる為、偏向面５ａへ入射する際の光束径が異なるが、この角度αは微小角なので光束径の変化量が少なく実質的に問題はない。
【００８１】
本実施形態においてはポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第１の遮光部材４ａまでの距離をＬ１（ｍｍ）、該ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第２の遮光部材４ｂまでの距離をＬ２（ｍｍ）としたとき、
Ｌ２≦０．８×Ｌ１ ・・・（１）
なる条件を満足させている。
【００８２】
また、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２を用いて、
【００８３】
【数８】
【００８４】
なる条件を満足させている。
【００８５】
また本実施形態においては、複数の発光点の数をｎ、主走査方向のピッチ（間隔）をｄ（ｍｍ）、集光レンズ系（コリメーターレンズ）２の焦点距離をｆｃ（ｍｍ）とし、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２を用いて
【００８６】
【数９】
【００８７】
なる条件を満足させている。
【００８８】
また本実施形態では、走査レンズ系６の主走査方向の焦点距離をｆｋ（ｍｍ）とし、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２，ｎ，ｄ，ｆｃを用いて
【００８９】
【数１０】
【００９０】
なる条件を満足させている。
【００９１】
更に望ましくは上記の条件式（４）を、
【００９２】
【数１１】
【００９３】
とするのが良い。
【００９４】
次に上記の各条件式（１）〜（５）の技術的意味について説明する。
【００９５】
条件式（１），（２）は各々距離Ｌ１，Ｌ２を規定するものであり、条件式（１），（２）のうち、少なくとも１つを外れると本発明の効果を十分に発揮することができなくなってくるので良くない。
【００９６】
条件式（３），（４）、（５）は各々光源手段から光偏向器までの入射光学手段の構成を考慮して、光偏向器の偏向面上での光束の間隔を規定したものである。条件式（３），（４），（５）のうち少なくとも１つを外れるとジッターやピッチ間隔誤差が大きくなり良くない。
【００９７】
次に具体的な数値例を挙げて説明する。
【００９８】
本実施形態におけるマルチビーム走査装置は、半導体レーザーアレイ１の発光点の数ｎ=２(本)、主走査方向のピッチｄ=０.０９(mm)、集光レンズ系（コリメーターレンズ）２の焦点距離ｆｃ=１６.５９(mm)、ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第１の遮光部材４ａまでの距離Ｌ１=２８.３６(mm)、ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第２の遮光部材４ｂまでの距離Ｌ２=７.０９(mm)、走査レンズ系６の主走査方向の焦点距離ｆｋ=１０８.３(mm)であって、
Ｌ２＝０．２５×Ｌ１
であり、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（１）を、
Ｌ２≦０．８×Ｌ１ ・・・ （１）
満たしている。
【００９９】
また本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（２）を、
【０１００】
【数１２】
【０１０１】
満たしている。
【０１０２】
また本実施形態におけるマルチビーム走査装置では、
【０１０３】
【数１３】
【０１０４】
であって、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（３）を、
【０１０５】
【数１４】
【０１０６】
満たしている。
【０１０７】
さらに本実施形態におけるマルチビーム走査装置では、
【０１０８】
【数１５】
【０１０９】
であって、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（４）を、
【０１１０】
【数１６】
【０１１１】
満たしている。さらに本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（５）を、
【０１１２】
【数１７】
【０１１３】
満たしている。
【０１１４】
本実施形態ではこれらの各条件式（１）〜（５）のうち少なくとも１つを満足させることにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を構成している。
【０１１５】
次に本実施形態におけるマルチビーム走査装置の走査レンズ系６の構成を表-１に示す。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
本実施形態において走査レンズ系６の第１、第２のｆθレンズ６ａ、６ｂの主走査断面内の非球面形状は、各レンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をＹ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をＺ軸としたときに、
【０１１８】
【数１８】
【０１１９】
なる式で表される。
【０１２０】
尚、Ｒは母線曲率半径、ｋ，Ｂ4〜Ｂ14は非球面係数である。
【０１２１】
一方、副走査断面内の形状は主走査方向のレンズ面座標がＹであるところの曲率半径ｒ'が、
【０１２２】
【数１９】
【０１２３】
なる式で表される形状をしている。
【０１２４】
尚、ｒは光軸上における子線曲率半径、Ｄ2〜Ｄ10は非球面係数である。
【０１２５】
ここで、各係数がＹの符号によって異なる場合は、Ｙが正のときは係数として添字ｕの付いたＢ4u〜Ｂ14u、Ｄ2u〜Ｄ10uを用いていて計算された母線位置Ｘならびに子線曲率半径ｒ'となっており、Ｙが負のときは係数として添字ｌの付いたＢ4l〜Ｂ14l、Ｄ2l〜Ｄ10lを用いて計算された母線位置Ｘならびに子線曲率半径ｒ'となっている。
【０１２６】
図４は本実施形態における比較例の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【０１２７】
同図における比較例は１枚の遮光部材によって構成された開口絞り９４を用いた従来のマルチビーム走査装置であって、本実施形態との相違点は、その開口絞り９４を本実施形態の第１の遮光部材４ａの位置に配置した点である。その他の構成及び光学的作用は本実施形態と略同様である。
【０１２８】
図５は本実施形態と比較例とにおける設計値のジッタ−量を示した説明図である。
【０１２９】
同図に示すように比較例ではジッタ−量が最大０.８３μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.５２μmであるのに対し、本実施形態ではジッタ−量が最大０.５１μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝０.９０μmであり、２つの遮光部材４ａ，４ｂを光軸方向に分離し、うち１つをポリゴンミラー５へ近接させて配置した開口絞り４によってジッタ−量が低減されていることがわかる。
【０１３０】
図６は被走査面である感光ドラム面７が走査レンズ系６の光軸に沿って、後方へ１mmシフトしたことによるジッタ−発生量を示した説明図である。
【０１３１】
同図に示すように比較例ではジッタ−発生量が最大２.７６μmであるのに対し、本実施形態では最大１.７２μmであり、これにより本実施形態では感光ドラムの偏心によるジッタ−発生量を比較例に対して約２/３に低減している。
【０１３２】
図７は本実施形態と比較例とにおける走査レンズ系６の最終面（被走査面側のレンズ６ｂの被走査面側のレンズ面）が走査レンズ系６の光軸に沿って被走査面側に５０μmシフトしたことによるジッター発生量を示した説明図である。
【０１３３】
同図に示すように比較例ではジッタ−発生量が最大１.４９μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝２.２８μmであるのに対し、本実施形態では最大０.９３μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.６２μmである。本実施形態の開口絞り４を用いることにより、感光ドラムの偏心や走査レンズ系６の最終面の偏心によるジッタ−発生量を低減することが可能となる。
【０１３４】
図８は本実施形態と比較例とにおける走査レンズ系６の最終面（被走査面側のレンズ６ｂの被走査面側の面）が副走査方向に５０μmシフトしたことによるピッチ間隔誤差の発生量を示した説明図である。
【０１３５】
同図に示すように比較例ではピッチ間隔誤差の発生量が最大１.１１μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝２.０９μmであるのに対し、本実施形態では最大０.６７μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.２２μmであり、本実施形態の開口絞り４を用いることにより走査レンズ系６の最終面が副走査方向に偏心したことによるピッチ間隔誤差の発生量を大幅に低減することが可能となる。
【０１３６】
また本実施形態では上記の如く第１の遮光部材４ａによりシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束の副走査方向の光束径を決定している。即ち、シリンドリカルレンズ３を通過した光束は副走査方向に収束しているので、副走査方向の光束径が広い光源手段１に近い位置で副走査方向の光束径を決めると、開口径の誤差による影響が少なく抑えられる。
【０１３７】
このように本実施形態では上記の如く開口絞り４の構成及び各条件式を適切に設定することにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差が低減されたマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１３８】
［実施形態２］
図９は本発明の実施形態２におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１３９】
本実施形態において前述の実施形態１との相違点は、開口絞り１４の構成を異ならせて構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１４０】
即ち、同図において１４は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ３と光偏向器５との間にシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束のうち少なくとも１つの光束（ここではＡレーザの光束）の光束径の一端を決定（制限）する第１の遮光部材１４ａと、該光束径の他端を決定（制限）する第２の遮光部材１４ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置し、該２つの遮光部材１４ａ，１４ｂを用いて光偏向器５の偏向面５ａへ入射する光束の光束径を決定している。
【０１４１】
本実施形態において第１の遮光部材１４ａは図１０に示すように半導体レーザーアレイ（不図示）から発せられた光束の主走査方向及び副走査方向の光束を制限する楕円開口部１４ａ１を有する平板で構成されており、第２の遮光部材１４ｂは集光レンズ系（不図示）の光軸から反被走査面側７ｂへ外れた位置の光束のみを遮光する平板で構成されている。これら２つの遮光部材１４ａ，１４ｂは同一の板金１４ｃで一体的に構成されている。尚、第１の遮光部材１４ａと第２の遮光部材１４ｂは各々独立に設けても良い。
【０１４２】
次に開口絞り１４の構成及び光学的作用を図１１を用いて説明する。同図は半導体レーザーアレイ（不図示）から出射した２本の光束を各々ＡレーザーとＢレーザーとし、コリメーターレンズ（不図示）によって略平行光束に変換された後、第１、第２の遮光部材１４ａ，１４ｂを介してポリゴンミラーの偏向面５ａへ入射する様子を模式的に示したものである。同図において図９、図１０に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１４３】
同図における第１の遮光部材１４ａではＡレーザーの被走査面側７ａの光束端を決定しており、またＢレーザーの被走査面側７ａの光束端及び副走査方向の光束径を決定している。第２の遮光部材１４ｂではＡレーザーの反被走査面側７ｂの光束端のみを決定している。
【０１４４】
このときＡレーザーとＢレーザーは第１の遮光部材１４ａと第２の遮光部材１４ｂとの間隔Ｌ３の１／４の距離Ｌ４だけ第１の遮光部材１４ａから第２の遮光部材１４ｂへ近づいた位置Ｐでクロスしており、実質的にその位置に開口絞りを配置したことになる。これはポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞りまでの距離Ｌ０が、偏向面５ａから第１の遮光部材１４ａの距離Ｌ１と偏向面５ａから第２の遮光部材１４ｂまでの距離Ｌ２としたとき、
【０１４５】
【数２０】
【０１４６】
となり、
Ｌ２＜Ｌ１ （ｅ）
であることから、
Ｌ０＜Ｌ１ （ｆ）
であって、第１の遮光部材１４ａの位置に開口絞りを配置した従来の構成に対して、実質的な開口絞り位置が偏向面５ａへ近接したことが数式的にも分かる。
【０１４７】
また実施形態１で説明したようにポリゴンミラーの偏向面５ａから開口絞りまでの距離に比例して、ジッタ−量やピッチ間隔誤差量が変化することから、本発明の効果を用いて、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１４８】
本実施形態の開口絞り１４は実施形態１の開口絞り４と比較して、形状が簡単であるため製造が容易であってコストダウンが図れることや複数光束の主走査方向における光束径の差が小さくできるメリットがある。
【０１４９】
［実施形態３］
図１２は本発明の実施形態３におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１５０】
本実施形態において前述の実施形態１との相違点は、開口絞り２４を従来と同様に１枚の遮光部材で構成した点と、２枚の遮光部材８ａ，８ｂより成るＢＤ絞り８を有する同期検出用光学手段（ＢＤ光学系）を設けた点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１５１】
即ち、同図において２４は１枚の遮光部材で構成された従来例と同様の開口絞りであって、光源手段１から出射した２本の光束の光束径を制限している。
【０１５２】
８は同期検知用絞り(以下「ＢＤ絞り」と記す。)であり、ポリゴンミラー５と後述するＢＤセンサー１１との間に該ポリゴンミラー５によって偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を遮光（決定）する第３の遮光部材８ａと、該光束径の他端を遮光（決定）する第４の遮光部材８ｂとを光束の進行方向に沿って離間して配置している。
【０１５３】
本実施形態における第３の遮光部材８ａは開口絞り２４と一体的に構成された平板より成り、上記の如くポリゴンミラー５で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の反被走査面側７ｂの光束径の一端を決定しており、第４の遮光部材８ｂは平板より成り、被走査面側７ａの光束径の他端を決定している。
【０１５４】
９は同期検知用レンズ(以下「ＢＤレンズ」と記す。)であり、主走査方向及び副走査方向に集光作用を有している。
【０１５５】
１０は同期検出用のスリット(以下、「ＢＤスリット」と記す。)であり、ＢＤレンズ９により収束された光束（ＢＤ光束）の集光点、もしくはその近傍に配されており、画像の書き出し位置を決めている。
【０１５６】
１１は同期検知手段としての光センサー（以下、「ＢＤセンサー」と記す。）であり、本実施形態では該ＢＤセンサー１１からの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面７上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整している。
【０１５７】
尚、ＢＤ絞り８、ＢＤレンズ９、ＢＤスリット１０、そしてＢＤセンサー１１等の各要素は同期検出用光学手段（ＢＤ光学系）の一要素を構成している。
【０１５８】
本実施形態において画像情報に応じて半導体レーザーアレイ１から光変調され射出した２つの光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り２４を介して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り２４によってその光束断面の大きさが制限される。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系６により感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ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ドラム面７上に画像記録を行っている。
【０１５９】
このとき感光ドラム面７上を光走査する前に該感光ドラム面７上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器５で反射偏向された２つの光束の一部をＢＤ絞り８を介してＢＤレンズ９によりＢＤスリット１０面上に集光させた後、ＢＤセンサー１１に導光している。そしてＢＤセンサー１１からの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面７上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整している。
【０１６０】
本実施形態では半導体レーザーアレイ１をコリメーターレンズ２の光軸を中心として回転させて、２つの光束によって形成される走査線のピッチ間隔を規定値に合わせている。そのため２つの光束は主走査方向に離間しており、ＢＤレンズ９の主走査方向の焦点距離がずれると書き出し位置がＢＤ光束によってずれる問題が発生する。そのためにポリゴンミラー５とＢＤレンズ９との間にＢＤ絞り８を設けているが、コンパクトなマルチビーム走査装置においてはＢＤ絞り８を配置するスペースがないという問題点が生じることがある。
【０１６１】
そこで本実施形態ではＢＤ絞り８を上記の如く第１、第２の２つの遮光部材８ａ，８ｂに分割して配置することにより、ＢＤ絞りの効果はそのままに、配置の自由度を向上させてスペース的な問題点を解決している。
【０１６２】
本実施形態ではＢＤ絞り８を例に取って説明したが、光源手段１と光偏向器５との間に配置された開口絞り２４を前述した実施形態１のように第１、第２の２つの遮光部材に分割して配置することによっても、スペース的な問題点を解決できる。またその場合、光源手段が１本の光束を発する走査装置であっても、複数の光束を発するマルチビーム走査装置であっても、本実施形態と同様に本発明の効果を十分に得ることができる。
【０１６３】
またＢＤ絞り８が主走査方向の光束径のみを制限する機能を有したのもであって良い。
【０１６４】
［実施形態４］
図１３は本発明の実施形態４におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１、図１２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１６５】
本実施形態と前述の実施形態１との相違点は、光源手段１からポリゴンミラー５へ入射させる角度を変更した点と、ＢＤ絞り３８を有する同期検知用光学系（ＢＤ光学系）を設けた点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１６６】
即ち、ＢＤ光学系はポリゴンミラー５の偏向面５ａで偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束を制限するＢＤ絞り３８と、該光束をスリット１０近傍に集光させるＢＤレンズ９と、光検知を行うＢＤセンサー１１とによって構成され、被走査面７上の書き出し位置を揃えるのに用いられる。
【０１６７】
本実施形態ではＢＤ絞り３８を１枚の板金で構成し、且つ開口絞り４を構成する第１の遮光部材４ａ、第２の遮光部材４ｂ、そしてＢＤ絞り３８を図１４に示すように板金で一体的に構成し、複合絞り手段として構成している。
【０１６８】
尚、第１の遮光部材４ａとＢＤ絞り３８のみを一体的に構成し、複合絞り手段として構成しても良い。
【０１６９】
図１４において第１の遮光部材４ａは前述の実施形態１と同様に平板に楕円開口部４ａ１が形成され、その反被走査面側７ｂが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１（不図示）から出射した２本の光束の被走査面側７ａの光束端を決定する形状を成している。第２の遮光部材４ｂは第１の遮光部材４ａと同様に平板に同形状の楕円開口部４ｂ１が形成され、その被走査面側７ａが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１から出射した２本の光束の反被走査面側７ｂの光束端を決定する形状を成している。このとき、各楕円開口部４ａ１，４ｂ１の中心はコリメーターレンズ（不図示）の光軸上にある。
【０１７０】
ＢＤ絞り３８は第１の遮光部材４ａ及び第２の遮光部材４ｂに設けた楕円開口部（４ａ１，４ｂ１）よりも主走査方向の幅が狭い楕円開口部３８ａ１を有し、ポリゴンミラー（不図示）で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径を制限して、２つの光束の主走査方向の光束径を同一としている。
【０１７１】
図１３に示した本実施形態のように開口絞り４を第１、第２の２つの遮光部材４ａ，４ｂで構成したマルチビーム走査装置の場合、光源手段１から出射した２つの光束の光束径が異なることにより、ＢＤセンサー１１に入射するＢＤ光束に光量差が生じてしまい、同期検知（ＢＤ検知）に誤差が生じることがある。
【０１７２】
このような場合、光源手段１からの光束の発光量を変化させてＢＤセンサー１１へ入射する光量を同一に調整することも可能であるが、本実施形態のようにＢＤ絞り３８を設けることでも達成できる。
【０１７３】
つまり本実施形態の構成では第１、第２の２つの遮光手段４ａ、４ｂで構成された開口絞り４を設けることにより、ジッターやピッチ間隔誤差の低減を図り、またＢＤ絞り３８を設けることにより、ＢＤセンサー１１へ入射する２つの光束（ＢＤ光束）の光量差の問題を解決している。即ち、２つの遮光部材４ａ，４ｂで構成された開口絞り４を用いた場合、該２つの光束には主走査方向の光束径に差が生じてしまい光量差が発生するので、本実施形態ではＢＤ絞り３８を用いてＢＤセンサー１１へ入射する光束の主走査方向の光束径を揃えることにより、光量を一定とし、安定した同期検知を行っている。これにより常に良好なる画像を得られるマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１７４】
また第１の遮光部材４ａ、第２の遮光部材４ｂ、そしてＢＤ絞り３８を板金等で一体的に構成することにより、部品点数の削減によるコストダウン及びスペースの省略を達成している。
【０１７５】
［実施形態５］
図１５は本発明の実施形態５におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１７６】
本実施形態と前述の実施形態４との相違点は、開口絞り４を構成する第１の遮光部材４ａをよりポリゴンミラー５へ近接させた点と、ＢＤ絞り４８を第３、第４の２つの遮光部材４８ａ，４８ｂで構成し、そのうち第３の遮光部材４８ａを第１の遮光部材４ａと兼用（一体化）とした点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態４と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１７７】
即ち、本実施形態では図１５に示したように第２の遮光部材４ｂをポリゴンミラー５の偏向面５ａに近接させたまま、第１の遮光部材４ａを偏向面５ａへ近づけているので、実質的な開口絞りの位置は前記条件式（ａ）より、実施形態４よりも偏向面５ａ側へ移動している。
【０１７８】
またＢＤ絞り４８はポリゴンミラー５とＢＤセンサー１１との間に、該ポリゴンミラー５によって偏向された２つの光束のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を遮光（決定）する第３の遮光部材４８ａと、該光束径の他端を遮光（決定）する第４の遮光部材４８ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置している。
【０１７９】
図１６は本実施形態のマルチビーム走査装置における開口絞り４及び同期検知用絞り４８の要部概要図である。
【０１８０】
同図において４ａは第１の遮光部材、４ｂは第２の遮光部材であって、第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂとで開口絞り４を構成している。また４８ａは第３の遮光部材、４８ｂは第４の遮光部材であって、第３の遮光部材４８ａと第４の遮光部材４８ｂとでＢＤ絞り４８を構成している。このとき第１の遮光部材４ａと第３の遮光部材４８ａとは兼用（一体化）とし、スペースを削減している。またＢＤ絞り４８は主走査方向のみを遮光し、ポリゴンミラー（不図示）で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径を制限し、ＢＤ絞り４８を出射した後の２つの光束が共に略同一の形状及び同一光量と成るようにして、ＢＤセンサー（不図示）での同期検知誤差が発生しないようにしている。
【０１８１】
よって本実施形態の構成では第１、第２の２つの遮光手段４ａ、４ｂで構成された開口絞り４の実質的な位置をポリゴンミラー５へ近接させることにより、更にジッターやピッチ間隔誤差の低減を図りつつ、また開口絞り４の第１の遮光部材４ａとＢＤ絞り４８の第３の遮光部材４８ａを兼用することによりスペース削減を図り、コンパクトで且つ書き出し位置ズレの無いマルチビーム走査装置を実現可能としている。
【０１８２】
尚、上記に示した各実施形態１〜５では光源手段から出射した光束をコリメーターレンズにより略平行光束に変換したが、これに限ったものではなく、例えば収束光束や発散光束に変換しても本発明の効果を十分に得ることができる。
【０１８３】
また上記に示した各実施形態１〜５では複数の発光点を有する半導体レーザーアレイから発せられた複数の光束を１つのコリメーターレンズにより略平行光束としたが、これに限ったのものではなく、例えば１つの発光点を有する光源手段を複数個有し、各光源手段に１つのコリメーターレンズを有して複数の平行光束を合成するマルチビーム走査装置においても本発明の効果を得ることができる。
【０１８４】
また上記に示した各実施形態１〜５では２つの光束を発するマルチビーム走査装置を例に取って説明したが、これに限ったものではなく、１つの光束を発するシングルビーム走査装置、もしくは３つ以上の光束を用いたマルチビーム走査装置においても、各実施形態と同様に本発明の効果を得ることができる。
【０１８５】
また各実施形態においては走査光学手段を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。
【０１８６】
［画像形成装置］
図１７は、前述した実施形態１〜５の何れかのマルチビーム走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査断面内における要部断面図である。図１７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、各実施形態１〜５で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（マルチビーム走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３が射出され、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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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の回転断面内における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。
【０１８９】
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（転写器）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１７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。
【０１９０】
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１７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とで構成されており、転写部から撒送されてきた用紙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。
【０１９１】
図１７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、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１９２】
［絞り部材］
尚、各実施形態１，２，４，５で用いている２つの遮光部材を有する開口絞りは、撮影系、照明系、そして投影系等の各種の光学系に適用できる。
【０１９３】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く開口絞りを分割してその一部を偏向手段近傍に配置することにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減することができる光走査装置、マルチビーム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。
【０１９４】
また開口絞り及び同期検出用絞りの配置の自由度を向上させることができる光走査装置、マルチビーム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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の開口絞りの要部概要図
【図３】 本発明の実施形態１の開口絞りの光学的作用を示す図
【図４】 本発明の実施形態１の比較例の主走査断面図
【図５】 本発明の実施形態１と比較例との設計値におけるジッター量を示した図
【図６】 本発明の実施形態１と比較例とのドラム偏心時におけるジッター発生量を示した図
【図７】 本発明の実施形態１と比較例との走査光学手段の最終面偏心時におけるジッター発生量を示した図
【図８】 本発明の実施形態１と比較例との走査光学手段の最終面偏心時におけるピッチ間隔誤差発生量を示した図
【図９】 本発明の実施形態２の主走査断面図
【図１０】 本発明の実施形態２の開口絞りの要部概要図
【図１１】 本発明の実施形態２の開口絞りの光学的作用を示す図
【図１２】 本発明の実施形態３の主走査断面図
【図１３】 本発明の実施形態４の主走査断面図
【図１４】 本発明の実施形態４の絞りの要部概要図
【図１５】 本発明の実施形態５の主走査断面図
【図１６】 本発明の実施形態５の絞りの要部概要図
【図１７】 本発明のマルチビーム走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査断面図
【図１８】 従来のマルチビーム走査装置の要部概略図
【図１９】 従来のマルチビーム走査装置の主走査断面図
【符号の説明】
１ 光源手段（半導体レーザーアレイ）
２ 集光レンズ系（コリメータ−レンズ）
３ シリンドリカルレンズ
４，１４，２４ 開口絞り
４ａ，１４ａ 第１の遮光部材
４ｂ，１４ｂ 第２の遮光部材
５ 偏向手段（光偏向器）
５ａ 偏向面
６ 走査光学手段（走査レンズ系）
６ａ 第１の走査レンズ
６ｂ 第２の走査レンズ
７ 被走査面（感光ドラム面）
８，３８，４８ ＢＤ絞り
８ａ，４８ａ 第３の遮光部材
８ｂ，４８ｂ 第４の遮光部材
９ 同期検知用レンズ（ＢＤレンズ）
１０ ＢＤスリット
１１ 同期検知手段（ＢＤセンサー）
１００ マルチビーム走査装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置、マルチビーム走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に光源手段から出射した光束を偏向手段としてのポリゴンミラーにより反射偏向させ、走査光学手段（結像走査光学系）を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービームプリンターやデジタル複写機等の装置に好適な画像形成装置に関する。特に複数の光束を同時に光走査して高速化・高精細化を図ったマルチビーム走査装置において、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減した良好なる画像が常に得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は従来のマルチビーム走査光学系の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【０００３】
同図において９１は光源手段であり、例えば２個の発光点（光源）を有する半導体レーザーアレイより成っている。２つの発光点は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置されている。９２は集光レンズ系であり、１枚のコリメーターレンズを有しており、光源手段９１から出射された２つの光束を略平行光束もしくは収束光束に変換している。９３はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有している。９４は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ９３を通過した２つの光束を所望の最適なビーム形状に整形している。９５は偏向手段であり、例えば回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段９８により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。９６はｆθ特性を有する走査光学手段としての走査レンズ系（結像走査光学系）であり、第１、第２の２枚のｆθレンズ９６ａ，９６ｂを有している。走査レンズ系９６は副走査断面内において光偏向器９５の偏向面９５ａ近傍と被走査面としての感光ドラム面９７近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【０００４】
同図において画像情報に応じて光源手段９１から光変調され射出した２つの光束は集光レンズ系９２により略平行光束もしくは収束光束に変換され、シリンドリカルレンズ９３に入射する。シリンドリカルレンズ９３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り９４を介して光偏向器９５の偏向面９５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り９４によってその光束断面の大きさが制限される。そして光偏向器９５の偏向面９５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系９６により感光ドラム面９７上にスポット状に結像され、該光偏向器９５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面９７上を矢印Ｂ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ドラム面９７上に２本の走査線を形成し、画像記録を行なっている。
【０００５】
この種のマルチビーム走査装置において高精度な画像情報の記録を行うには、複数の光束が共に被走査面全域上にピントを結び、被走査面上の全域に渡ってジッタ−（印字位置ずれ）やピッチ間隔の均一性が良好に補正されていることが重要である。
【０００６】
一般に光源から出射した光束で感光ドラム面上を光走査して画像を形成する際、高解像力で、しかも良好なる画像を得る為には感光ドラム面上における光束のスポット径を小さくし、且つ副走査方向のピッチ間隔を密に形成させる必要がある。
【０００７】
マルチビーム走査装置において副走査方向のピッチ間隔を密にする為に多くの場合、半導体レーザーアレイを主走査方向に対して斜め方向に傾けて配置した光源手段を用いている。
【０００８】
図１９はこの種の従来のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１８に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０００９】
同図の場合、図１８に示したように光源手段９１が有する複数の発光点９１ａ，９１ｂは主走査方向にある距離だけ離れて配置されているので、集光レンズ系９２を出射後は各光束が平行とはならず、ある角度を有する。各光束は集光レンズ系９２を出射後にシリンドリカルレンズ９３を介して光偏向器であるポリゴンミラー９５へ入射する。
【００１０】
このとき、各光束は集光レンズ系９２とポリゴンミラー９５との間に配置された開口絞り９４の位置でクロスし、各光束が有する角度とポリゴンミラー９５の偏向面９５ａの基準位置から開口絞り９４までの距離Ｌによって、各光束のポリゴンミラー９５の偏向面９５ａ上での間隔が決定（制限）される。各光束のポリゴンミラー９５の偏向面９５ａ上での間隔を狭くすることで、各光束が感光ドラム面９７上に良好に結像する。
【００１１】
このような光学特性を満たすマルチビーム走査装置が、例えば特開平５-３４６１３号公報で提案されている。同公報では複数の光束を集光レンズ系で略平行光束として開口絞りを介してポリゴンミラーへ入射させた後、走査レンズ系により被走査面上に導光し、複数の光束を同時に光走査する際に、光源手段の発光点の数、主走査方向のピッチ、ポリゴンミラーから開口絞りまでの距離、そして集光レンズ系の焦点距離の関係を規定して、複数の光束が被走査面上で良好にピントを結ぶように構成している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
これに加えて、マルチビーム走査装置の場合、ジッタ−とピッチ間隔誤差を良好に補正する必要がある。ジッタ−とは主走査方向において複数の光束の印字位置が相対的にずれたことであり、ピッチ間隔誤差とは複数の光束が同時に光走査されるときに形成される走査線の間隔が規定値（例えば６００ｄpiならば、４２.３μm）からずれたことである。
【００１３】
ジッタ−を低減させる為には、被走査面上の同一位置を走査する際、各光束が走査レンズ系に到達する位置を同じにするか若しくは近接した位置にする必要があり、その為には各光束のポリゴンミラーの偏向面上の間隔を狭くすればよく、例えば最適な手段として開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置する方法がある。
【００１４】
しかしながら最近のコンパクト化や広画角化に伴って、ポリゴンミラーの偏向面近傍は該ポリゴンミラーで偏向された光束や走査レンズ系が位置しており、開口絞りを配置するスペースがない。したがって、開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置することが物理的に難しいという問題点があった。
【００１５】
またピッチ間隔誤差は一般的に走査レンズ系の副走査方向の倍率を一定にすることで補正しているが、シリンドリカルレンズや走査レンズ系の副走査方向への偏心等によりピッチ間隔誤差が発生することがある。
【００１６】
ここでピッチ間隔誤差の偏心敏感度を低減させる為にも、被走査面上の同一位置を走査する際、各光束が走査レンズ系に到達する位置を同じにするか若しくは近接した位置にする必要があり、各光束のポリゴンミラーの偏向面上の間隔を狭くすればよく、最適な手段として開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置するというジッターの低減と同一の方法がある。しかしながら、ここでも同様に上述の問題点があった。
【００１７】
逆に開口絞りをポリゴンミラーの偏向面近傍に配置してジッタ−やピッチ間隔誤差を低減した場合には、ポリゴンミラーが大型化し、また走査レンズ系をポリゴンミラーから離れた位置に配置することになり、装置全体の大型化が問題と成ってくる。
【００１８】
本発明は光束が被走査面上で良好にピントを結び、かつジッタ−やピッチ間隔誤差を低減することができる光走査装置、マルチビーム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。
【００１９】
更に本発明は同時に開口絞り及び同期検出用絞りの配置の自由度を向上させ、コンパクトで簡易な構成の光走査装置、マルチビーム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。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光走査装置は、少なくとも２つの発光部を有する光源手段と、偏向手段と、該少なくとも２つの発光部から発せられた少なくとも２本の光束を該偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された少なくとも２本の光束の夫々を被走査面上に導光する走査光学手段と、を有するマルチビーム走査装置において、
該少なくとも２つの発光部は主走査方向及び副走査方向に離間して配置されており、
該少なくとも２本の光束のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の一端を決定する第１の遮光部材と該少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の他端を決定する第２の遮光部材を該光源手段と該偏向手段との間に配置しており、
該第１の遮光部材と該第２の遮光部材は、該光束の進行方向に離間して配置しており、
該少なくとも２つの発光部の数をｎ、該少なくとも２つの発光部の主走査方向の最大ピッチ間隔をｄ（ｍｍ）、該入射光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、該第１の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ１（ｍｍ）、該第２の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ２（ｍｍ）、該走査光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｋ（ｍｍ）としたとき、
【数３】
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記マルチビーム走査装置は
【数４】
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、Ｌ２≦０．８×Ｌ１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２３】
請求項４の発明は、請求項１、２又は３の発明において、Ｌ２≦２０（ｍｍ）
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２４】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項の発明において、前記第１の遮光部材は主走査方向の光束径のうち前記被走査面側の光束径を決定し、前記第２の遮光部材は主走査方向の光束径のうち該被走査面側の反対側の光束径を決定していることを特徴としている。
【００２５】
請求項６の発明の画像形成装置は、請求項１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査装置で走査された光束によって前記感光体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。
【００２６】
請求項７の発明の画像形成装置は、請求項１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、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マルチビーム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。
【００５４】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は本発明のマルチビーム走査装置の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【００５５】
尚、本明細書において偏向手段によって光束（光束）が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査方向と定義する。
【００５６】
同図において１は光源手段であり、例えば２つの発光点を有する半導体レーザーアレイより成っている。尚、発光点は３つ以上でも良い。２つの発光点は主走査方向及び副走査方向に対して各々離して配置している。
【００５７】
２は集光レンズ系であり、１枚のコリメーターレンズを有しており、光源手段１から出射された２つの発散光束を各々略平行光束に変換している。
【００５８】
３はシリンドリカルレンズであり、副走査方向のみに所定の屈折力を有しており、コリメーターレンズ２を通過した２つの光束を後述する光偏向器５の偏向面５ａ近傍に主走査方向に長手の線像として結像させている。
【００５９】
４は開口絞り（絞り部材）であり、シリンドリカルレンズ３と光偏向器５との間にシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を決定（制限）する第１の遮光部材４ａと、該光束径の他端を決定（制限）する第２の遮光部材４ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置し、該２つの遮光部材４ａ，４ｂを用いて光偏向器５の偏向面５ａへ入射する光束の光束径を決定している。
【００６０】
本実施形態において第１の遮光部材４ａは光束径のうち被走査面側７ａを決定し、第２の遮光部材４ｂは光束径のうち被走査面側７ａの反対側（以下「反被走査面側」と称す。）７ｂを決定しており、該第２の遮光部材４ｂは該第１の遮光部材４ａよりも光偏向器５側に配置されている。また第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは板金等で一体的に構成されている。尚、第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは各々独立に設けても良い。
【００６１】
この第１、第２の遮光部材４ａ，４ｂは主走査断面内又は／及び副走査断面内の光束径を制限することができ、特に第１の遮光部材４ａにより光源手段１から発せられた２つの光束の副走査方向の光束径を決定している。
【００６２】
尚、上記のコリメーターレンズ２、シリンドリカルレンズ３、そして開口絞り４等の各要素は入射光学手段の一要素を構成している。
【００６３】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成の回転多面鏡より成り、モーター等の駆動手段（不図示）により図中矢印Ａ方向に一定速度で回転している。
【００６４】
尚、コリメーターレンズ２とシリンドリカルレンズ３等を用いずに、光源手段１からの光束を直接開口絞り４を介して光偏向器５に導光しても良い。
【００６５】
６は集光機能とｆθ特性を有する走査光学手段としての走査レンズ系（結像走査光学系）であり、非球面より形成された第１、第２の２枚の光学素子（ｆθレンズ）６ａ，６ｂを有し、光偏向器５により偏向された２つの光束を被走査面７上にスポット状に結像させ、２本の走査線を形成している。また走査レンズ系６は副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａ近傍と感光ドラム面７近傍との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００６６】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００６７】
本実施形態において画像情報に応じて光源手段１より光変調され出射した２つの光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り４を介して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り４によってその光束断面の大きさが制限（決定）される。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系６により感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ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ドラム面７上に２本の走査線を形成し、画像記録を行っている。
【００６８】
本実施形態では上記の如く第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂを共にシリンドリカルレンズ３とポリゴンミラー５との間の光路中に配置しており、これによりポリゴンミラー５の偏向面５ａ上における光束の主走査方向の間隔を狭くしている。
【００６９】
図２は本実施形態における開口絞り４の要部概要図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７０】
同図において第１の遮光部材４ａは、平板に楕円開口部４ａ１が形成され、その反被走査面側７ｂが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ（不図示）１から出射した２本の光束の被走査面側７ａの光束端を決定する形状より成っている。第２の遮光部材４ｂは、第１の遮光部材４ａと同様に平板に同形状の楕円開口部４ｂ１が形成され、その被走査面側７ａが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１から出射した２本の光束の反被走査面側７ｂの光束端を決定する形状より成っている。このとき各楕円開口部４ａ１，４ｂ１の中心はコリメーターレンズ２の光軸上にある。また第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂは同図に示すように１枚の板金４ｃで一体的に構成されている。
【００７１】
次に本実施形態に関わる開口絞り４の構成及び光学的作用について図３を用いて説明する。同図において図１、図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００７２】
同図は半導体レーザーアレイ（不図示）から出射した２本の光束を各々ＡレーザーとＢレーザーとし、コリメーターレンズ（不図示）によって略平行光束に変換された後、第１、第２の遮光部材４ａ，４ｂを介してポリゴンミラーの偏向面５ａへ入射する様子を模式的に示したものである。
【００７３】
第１の遮光部材４ａではＡレーザー、Ｂレーザー共に被走査面側７ａの光束端を決定し、第２の遮光部材４ｂでは、反被走査面側７ｂの光束端を決定している。第１、第２の２つの遮光部材４ａ，４ｂで制限された光束径（光束幅）の中心を主光線と定義し、その主光線位置を持って光束位置を定義することにする。
【００７４】
このときＡレーザーとＢレーザーは第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂの中間位置Ｐでクロスしており、実質的にその位置に開口絞りを配置したことになる。これはポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞りまでの距離Ｌ０が、偏向面５ａから第１の遮光部材４ａまでの距離Ｌ１と偏向面５ａから第２の遮光部材４ｂまでの距離Ｌ２との平均値になることを意味しており、
【００７５】
【数７】
となり、
Ｌ２＜Ｌ１ ・・・（ｂ）
であることから、
Ｌ０＜Ｌ１ ・・・（ｃ）
であって、第１の遮光部材４ａの位置に開口絞りを配置した従来の構成に対して、実質的な開口絞りの位置が偏向面５ａへ近接したことが数式的にも分かる。
【００７７】
またポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞り（位置Ｐ）までの距離Ｌ０に比例してジッタ−量やピッチ間隔誤差量が変化することから本発明の効果を用いてジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を提供することができる。
【００７８】
このため従来のマルチビーム走査装置では、ポリゴンミラー５の偏向面５ａで偏向された光束や走査レンズ系６等がポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍に位置しており、物理的干渉の為に被走査面側７ａの第１の遮光部材４ａをポリゴンミラー５の偏向面５ａ近傍に配置するスペースがなく、開口絞り４をポリゴンミラー５の偏向面５ａへ近接配置することができなかったが、本実施形態の構成を用いれば、被走査面側７ａの第１の遮光部材４ａは現状の位置に配置したまま、物理的干渉の問題が無い反被走査面側７ｂの第２の遮光部材４ｂをポリゴンミラー５の偏向面５ａに近接させることで実質的な開口絞りをポリゴンミラー５の偏向面５ａへ近接させることができる。
【００７９】
よって開口絞り４を通過した２本の光束が被走査面７上に良好にピントを結ぶと共にジッタ−やピッチ間隔誤差を低減させることが可能となる。
【００８０】
このときＡレーザーとＢレーザーは光軸Ｌａに対する角度αが互いに異なる為、偏向面５ａへ入射する際の光束径が異なるが、この角度αは微小角なので光束径の変化量が少なく実質的に問題はない。
【００８１】
本実施形態においてはポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第１の遮光部材４ａまでの距離をＬ１（ｍｍ）、該ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第２の遮光部材４ｂまでの距離をＬ２（ｍｍ）としたとき、
Ｌ２≦０．８×Ｌ１ ・・・（１）
なる条件を満足させている。
【００８２】
また、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２を用いて、
【００８３】
【数８】
なる条件を満足させている。
【００８５】
また本実施形態においては、複数の発光点の数をｎ、主走査方向のピッチ（間隔）をｄ（ｍｍ）、集光レンズ系（コリメーターレンズ）２の焦点距離をｆｃ（ｍｍ）とし、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２を用いて
【００８６】
【数９】
なる条件を満足させている。
【００８８】
また本実施形態では、走査レンズ系６の主走査方向の焦点距離をｆｋ（ｍｍ）とし、上記のパラメーターＬ１，Ｌ２，ｎ，ｄ，ｆｃを用いて
【００８９】
【数１０】
なる条件を満足させている。
【００９１】
更に望ましくは上記の条件式（４）を、
【００９２】
【数１１】
とするのが良い。
【００９４】
次に上記の各条件式（１）〜（５）の技術的意味について説明する。
【００９５】
条件式（１），（２）は各々距離Ｌ１，Ｌ２を規定するものであり、条件式（１），（２）のうち、少なくとも１つを外れると本発明の効果を十分に発揮することができなくなってくるので良くない。
【００９６】
条件式（３），（４）、（５）は各々光源手段から光偏向器までの入射光学手段の構成を考慮して、光偏向器の偏向面上での光束の間隔を規定したものである。条件式（３），（４），（５）のうち少なくとも１つを外れるとジッターやピッチ間隔誤差が大きくなり良くない。
【００９７】
次に具体的な数値例を挙げて説明する。
【００９８】
本実施形態におけるマルチビーム走査装置は、半導体レーザーアレイ１の発光点の数ｎ=２(本)、主走査方向のピッチｄ=０.０９(mm)、集光レンズ系（コリメーターレンズ）２の焦点距離ｆｃ=１６.５９(mm)、ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第１の遮光部材４ａまでの距離Ｌ１=２８.３６(mm)、ポリゴンミラー５の偏向面５ａの基準位置から第２の遮光部材４ｂまでの距離Ｌ２=７.０９(mm)、走査レンズ系６の主走査方向の焦点距離ｆｋ=１０８.３(mm)であって、
Ｌ２＝０．２５×Ｌ１
であり、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（１）を、
Ｌ２≦０．８×Ｌ１ ・・・ （１）
満たしている。
【００９９】
また本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（２）を、
【０１００】
【数１２】
満たしている。
【０１０２】
また本実施形態におけるマルチビーム走査装置では、
【０１０３】
【数１３】
であって、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（３）を、
【０１０５】
【数１４】
満たしている。
【０１０７】
さらに本実施形態におけるマルチビーム走査装置では、
【０１０８】
【数１５】
であって、本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（４）を、
【０１１０】
【数１６】
満たしている。さらに本発明の効果を十分に発揮することができる範囲を示した条件式（５）を、
【０１１２】
【数１７】
満たしている。
【０１１４】
本実施形態ではこれらの各条件式（１）〜（５）のうち少なくとも１つを満足させることにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を構成している。
【０１１５】
次に本実施形態におけるマルチビーム走査装置の走査レンズ系６の構成を表-１に示す。
【０１１６】
【表１】
本実施形態において走査レンズ系６の第１、第２のｆθレンズ６ａ、６ｂの主走査断面内の非球面形状は、各レンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する軸をＹ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をＺ軸としたときに、
【０１１８】
【数１８】
なる式で表される。
【０１２０】
尚、Ｒは母線曲率半径、ｋ，Ｂ4〜Ｂ14は非球面係数である。
【０１２１】
一方、副走査断面内の形状は主走査方向のレンズ面座標がＹであるところの曲率半径ｒ'が、
【０１２２】
【数１９】
なる式で表される形状をしている。
【０１２４】
尚、ｒは光軸上における子線曲率半径、Ｄ2〜Ｄ10は非球面係数である。
【０１２５】
ここで、各係数がＹの符号によって異なる場合は、Ｙが正のときは係数として添字ｕの付いたＢ4u〜Ｂ14u、Ｄ2u〜Ｄ10uを用いていて計算された母線位置Ｘならびに子線曲率半径ｒ'となっており、Ｙが負のときは係数として添字ｌの付いたＢ4l〜Ｂ14l、Ｄ2l〜Ｄ10lを用いて計算された母線位置Ｘならびに子線曲率半径ｒ'となっている。
【０１２６】
図４は本実施形態における比較例の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。
【０１２７】
同図における比較例は１枚の遮光部材によって構成された開口絞り９４を用いた従来のマルチビーム走査装置であって、本実施形態との相違点は、その開口絞り９４を本実施形態の第１の遮光部材４ａの位置に配置した点である。その他の構成及び光学的作用は本実施形態と略同様である。
【０１２８】
図５は本実施形態と比較例とにおける設計値のジッタ−量を示した説明図である。
【０１２９】
同図に示すように比較例ではジッタ−量が最大０.８３μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.５２μmであるのに対し、本実施形態ではジッタ−量が最大０.５１μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝０.９０μmであり、２つの遮光部材４ａ，４ｂを光軸方向に分離し、うち１つをポリゴンミラー５へ近接させて配置した開口絞り４によってジッタ−量が低減されていることがわかる。
【０１３０】
図６は被走査面である感光ドラム面７が走査レンズ系６の光軸に沿って、後方へ１mmシフトしたことによるジッタ−発生量を示した説明図である。
【０１３１】
同図に示すように比較例ではジッタ−発生量が最大２.７６μmであるのに対し、本実施形態では最大１.７２μmであり、これにより本実施形態では感光ドラムの偏心によるジッタ−発生量を比較例に対して約２/３に低減している。
【０１３２】
図７は本実施形態と比較例とにおける走査レンズ系６の最終面（被走査面側のレンズ６ｂの被走査面側のレンズ面）が走査レンズ系６の光軸に沿って被走査面側に５０μmシフトしたことによるジッター発生量を示した説明図である。
【０１３３】
同図に示すように比較例ではジッタ−発生量が最大１.４９μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝２.２８μmであるのに対し、本実施形態では最大０.９３μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.６２μmである。本実施形態の開口絞り４を用いることにより、感光ドラムの偏心や走査レンズ系６の最終面の偏心によるジッタ−発生量を低減することが可能となる。
【０１３４】
図８は本実施形態と比較例とにおける走査レンズ系６の最終面（被走査面側のレンズ６ｂの被走査面側の面）が副走査方向に５０μmシフトしたことによるピッチ間隔誤差の発生量を示した説明図である。
【０１３５】
同図に示すように比較例ではピッチ間隔誤差の発生量が最大１.１１μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝２.０９μmであるのに対し、本実施形態では最大０.６７μm、ピッチ（Ｐ−Ｐ）＝１.２２μmであり、本実施形態の開口絞り４を用いることにより走査レンズ系６の最終面が副走査方向に偏心したことによるピッチ間隔誤差の発生量を大幅に低減することが可能となる。
【０１３６】
また本実施形態では上記の如く第１の遮光部材４ａによりシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束の副走査方向の光束径を決定している。即ち、シリンドリカルレンズ３を通過した光束は副走査方向に収束しているので、副走査方向の光束径が広い光源手段１に近い位置で副走査方向の光束径を決めると、開口径の誤差による影響が少なく抑えられる。
【０１３７】
このように本実施形態では上記の如く開口絞り４の構成及び各条件式を適切に設定することにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差が低減されたマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１３８】
［実施形態２］
図９は本発明の実施形態２におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１３９】
本実施形態において前述の実施形態１との相違点は、開口絞り１４の構成を異ならせて構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１４０】
即ち、同図において１４は開口絞りであり、シリンドリカルレンズ３と光偏向器５との間にシリンドリカルレンズ３を通過した２つの光束のうち少なくとも１つの光束（ここではＡレーザの光束）の光束径の一端を決定（制限）する第１の遮光部材１４ａと、該光束径の他端を決定（制限）する第２の遮光部材１４ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置し、該２つの遮光部材１４ａ，１４ｂを用いて光偏向器５の偏向面５ａへ入射する光束の光束径を決定している。
【０１４１】
本実施形態において第１の遮光部材１４ａは図１０に示すように半導体レーザーアレイ（不図示）から発せられた光束の主走査方向及び副走査方向の光束を制限する楕円開口部１４ａ１を有する平板で構成されており、第２の遮光部材１４ｂは集光レンズ系（不図示）の光軸から反被走査面側７ｂへ外れた位置の光束のみを遮光する平板で構成されている。これら２つの遮光部材１４ａ，１４ｂは同一の板金１４ｃで一体的に構成されている。尚、第１の遮光部材１４ａと第２の遮光部材１４ｂは各々独立に設けても良い。
【０１４２】
次に開口絞り１４の構成及び光学的作用を図１１を用いて説明する。同図は半導体レーザーアレイ（不図示）から出射した２本の光束を各々ＡレーザーとＢレーザーとし、コリメーターレンズ（不図示）によって略平行光束に変換された後、第１、第２の遮光部材１４ａ，１４ｂを介してポリゴンミラーの偏向面５ａへ入射する様子を模式的に示したものである。同図において図９、図１０に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１４３】
同図における第１の遮光部材１４ａではＡレーザーの被走査面側７ａの光束端を決定しており、またＢレーザーの被走査面側７ａの光束端及び副走査方向の光束径を決定している。第２の遮光部材１４ｂではＡレーザーの反被走査面側７ｂの光束端のみを決定している。
【０１４４】
このときＡレーザーとＢレーザーは第１の遮光部材１４ａと第２の遮光部材１４ｂとの間隔Ｌ３の１／４の距離Ｌ４だけ第１の遮光部材１４ａから第２の遮光部材１４ｂへ近づいた位置Ｐでクロスしており、実質的にその位置に開口絞りを配置したことになる。これはポリゴンミラーの偏向面５ａから実質的な開口絞りまでの距離Ｌ０が、偏向面５ａから第１の遮光部材１４ａの距離Ｌ１と偏向面５ａから第２の遮光部材１４ｂまでの距離Ｌ２としたとき、
【０１４５】
【数２０】
となり、
Ｌ２＜Ｌ１ （ｅ）
であることから、
Ｌ０＜Ｌ１ （ｆ）
であって、第１の遮光部材１４ａの位置に開口絞りを配置した従来の構成に対して、実質的な開口絞り位置が偏向面５ａへ近接したことが数式的にも分かる。
【０１４７】
また実施形態１で説明したようにポリゴンミラーの偏向面５ａから開口絞りまでの距離に比例して、ジッタ−量やピッチ間隔誤差量が変化することから、本発明の効果を用いて、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減したマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１４８】
本実施形態の開口絞り１４は実施形態１の開口絞り４と比較して、形状が簡単であるため製造が容易であってコストダウンが図れることや複数光束の主走査方向における光束径の差が小さくできるメリットがある。
【０１４９】
［実施形態３］
図１２は本発明の実施形態３におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１５０】
本実施形態において前述の実施形態１との相違点は、開口絞り２４を従来と同様に１枚の遮光部材で構成した点と、２枚の遮光部材８ａ，８ｂより成るＢＤ絞り８を有する同期検出用光学手段（ＢＤ光学系）を設けた点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１５１】
即ち、同図において２４は１枚の遮光部材で構成された従来例と同様の開口絞りであって、光源手段１から出射した２本の光束の光束径を制限している。
【０１５２】
８は同期検知用絞り(以下「ＢＤ絞り」と記す。)であり、ポリゴンミラー５と後述するＢＤセンサー１１との間に該ポリゴンミラー５によって偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を遮光（決定）する第３の遮光部材８ａと、該光束径の他端を遮光（決定）する第４の遮光部材８ｂとを光束の進行方向に沿って離間して配置している。
【０１５３】
本実施形態における第３の遮光部材８ａは開口絞り２４と一体的に構成された平板より成り、上記の如くポリゴンミラー５で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の反被走査面側７ｂの光束径の一端を決定しており、第４の遮光部材８ｂは平板より成り、被走査面側７ａの光束径の他端を決定している。
【０１５４】
９は同期検知用レンズ(以下「ＢＤレンズ」と記す。)であり、主走査方向及び副走査方向に集光作用を有している。
【０１５５】
１０は同期検出用のスリット(以下、「ＢＤスリット」と記す。)であり、ＢＤレンズ９により収束された光束（ＢＤ光束）の集光点、もしくはその近傍に配されており、画像の書き出し位置を決めている。
【０１５６】
１１は同期検知手段としての光センサー（以下、「ＢＤセンサー」と記す。）であり、本実施形態では該ＢＤセンサー１１からの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面７上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整している。
【０１５７】
尚、ＢＤ絞り８、ＢＤレンズ９、ＢＤスリット１０、そしてＢＤセンサー１１等の各要素は同期検出用光学手段（ＢＤ光学系）の一要素を構成している。
【０１５８】
本実施形態において画像情報に応じて半導体レーザーアレイ１から光変調され射出した２つの光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、シリンドリカルレンズ３に入射する。シリンドリカルレンズ３に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して開口絞り２４を介して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。その際、開口絞り２４によってその光束断面の大きさが制限される。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２つの光束は走査レンズ系６により感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器５を矢印Ａ方向に回転させることによって、該感光ドラム面７上を矢印Ｂ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ドラム面７上に画像記録を行っている。
【０１５９】
このとき感光ドラム面７上を光走査する前に該感光ドラム面７上の走査開始位置のタイミングを調整する為に、光偏向器５で反射偏向された２つの光束の一部をＢＤ絞り８を介してＢＤレンズ９によりＢＤスリット１０面上に集光させた後、ＢＤセンサー１１に導光している。そしてＢＤセンサー１１からの出力信号を検知して得られた同期信号（ＢＤ信号）を用いて感光ドラム面７上への画像記録の走査開始位置のタイミングを各ＢＤ光束毎に調整している。
【０１６０】
本実施形態では半導体レーザーアレイ１をコリメーターレンズ２の光軸を中心として回転させて、２つの光束によって形成される走査線のピッチ間隔を規定値に合わせている。そのため２つの光束は主走査方向に離間しており、ＢＤレンズ９の主走査方向の焦点距離がずれると書き出し位置がＢＤ光束によってずれる問題が発生する。そのためにポリゴンミラー５とＢＤレンズ９との間にＢＤ絞り８を設けているが、コンパクトなマルチビーム走査装置においてはＢＤ絞り８を配置するスペースがないという問題点が生じることがある。
【０１６１】
そこで本実施形態ではＢＤ絞り８を上記の如く第１、第２の２つの遮光部材８ａ，８ｂに分割して配置することにより、ＢＤ絞りの効果はそのままに、配置の自由度を向上させてスペース的な問題点を解決している。
【０１６２】
本実施形態ではＢＤ絞り８を例に取って説明したが、光源手段１と光偏向器５との間に配置された開口絞り２４を前述した実施形態１のように第１、第２の２つの遮光部材に分割して配置することによっても、スペース的な問題点を解決できる。またその場合、光源手段が１本の光束を発する走査装置であっても、複数の光束を発するマルチビーム走査装置であっても、本実施形態と同様に本発明の効果を十分に得ることができる。
【０１６３】
またＢＤ絞り８が主走査方向の光束径のみを制限する機能を有したのもであって良い。
【０１６４】
［実施形態４］
図１３は本発明の実施形態４におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１、図１２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１６５】
本実施形態と前述の実施形態１との相違点は、光源手段１からポリゴンミラー５へ入射させる角度を変更した点と、ＢＤ絞り３８を有する同期検知用光学系（ＢＤ光学系）を設けた点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１６６】
即ち、ＢＤ光学系はポリゴンミラー５の偏向面５ａで偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束を制限するＢＤ絞り３８と、該光束をスリット１０近傍に集光させるＢＤレンズ９と、光検知を行うＢＤセンサー１１とによって構成され、被走査面７上の書き出し位置を揃えるのに用いられる。
【０１６７】
本実施形態ではＢＤ絞り３８を１枚の板金で構成し、且つ開口絞り４を構成する第１の遮光部材４ａ、第２の遮光部材４ｂ、そしてＢＤ絞り３８を図１４に示すように板金で一体的に構成し、複合絞り手段として構成している。
【０１６８】
尚、第１の遮光部材４ａとＢＤ絞り３８のみを一体的に構成し、複合絞り手段として構成しても良い。
【０１６９】
図１４において第１の遮光部材４ａは前述の実施形態１と同様に平板に楕円開口部４ａ１が形成され、その反被走査面側７ｂが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１（不図示）から出射した２本の光束の被走査面側７ａの光束端を決定する形状を成している。第２の遮光部材４ｂは第１の遮光部材４ａと同様に平板に同形状の楕円開口部４ｂ１が形成され、その被走査面側７ａが切り落とされた形状をしており、半導体レーザーアレイ１から出射した２本の光束の反被走査面側７ｂの光束端を決定する形状を成している。このとき、各楕円開口部４ａ１，４ｂ１の中心はコリメーターレンズ（不図示）の光軸上にある。
【０１７０】
ＢＤ絞り３８は第１の遮光部材４ａ及び第２の遮光部材４ｂに設けた楕円開口部（４ａ１，４ｂ１）よりも主走査方向の幅が狭い楕円開口部３８ａ１を有し、ポリゴンミラー（不図示）で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径を制限して、２つの光束の主走査方向の光束径を同一としている。
【０１７１】
図１３に示した本実施形態のように開口絞り４を第１、第２の２つの遮光部材４ａ，４ｂで構成したマルチビーム走査装置の場合、光源手段１から出射した２つの光束の光束径が異なることにより、ＢＤセンサー１１に入射するＢＤ光束に光量差が生じてしまい、同期検知（ＢＤ検知）に誤差が生じることがある。
【０１７２】
このような場合、光源手段１からの光束の発光量を変化させてＢＤセンサー１１へ入射する光量を同一に調整することも可能であるが、本実施形態のようにＢＤ絞り３８を設けることでも達成できる。
【０１７３】
つまり本実施形態の構成では第１、第２の２つの遮光手段４ａ、４ｂで構成された開口絞り４を設けることにより、ジッターやピッチ間隔誤差の低減を図り、またＢＤ絞り３８を設けることにより、ＢＤセンサー１１へ入射する２つの光束（ＢＤ光束）の光量差の問題を解決している。即ち、２つの遮光部材４ａ，４ｂで構成された開口絞り４を用いた場合、該２つの光束には主走査方向の光束径に差が生じてしまい光量差が発生するので、本実施形態ではＢＤ絞り３８を用いてＢＤセンサー１１へ入射する光束の主走査方向の光束径を揃えることにより、光量を一定とし、安定した同期検知を行っている。これにより常に良好なる画像を得られるマルチビーム走査装置を提供することができる。
【０１７４】
また第１の遮光部材４ａ、第２の遮光部材４ｂ、そしてＢＤ絞り３８を板金等で一体的に構成することにより、部品点数の削減によるコストダウン及びスペースの省略を達成している。
【０１７５】
［実施形態５］
図１５は本発明の実施形態５におけるマルチビーム走査装置の主走査断面図である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１７６】
本実施形態と前述の実施形態４との相違点は、開口絞り４を構成する第１の遮光部材４ａをよりポリゴンミラー５へ近接させた点と、ＢＤ絞り４８を第３、第４の２つの遮光部材４８ａ，４８ｂで構成し、そのうち第３の遮光部材４８ａを第１の遮光部材４ａと兼用（一体化）とした点である。その他の構成及び光学的作用は実施形態４と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１７７】
即ち、本実施形態では図１５に示したように第２の遮光部材４ｂをポリゴンミラー５の偏向面５ａに近接させたまま、第１の遮光部材４ａを偏向面５ａへ近づけているので、実質的な開口絞りの位置は前記条件式（ａ）より、実施形態４よりも偏向面５ａ側へ移動している。
【０１７８】
またＢＤ絞り４８はポリゴンミラー５とＢＤセンサー１１との間に、該ポリゴンミラー５によって偏向された２つの光束のうち少なくとも１つの光束の光束径の一端を遮光（決定）する第３の遮光部材４８ａと、該光束径の他端を遮光（決定）する第４の遮光部材４８ｂとを、該光束の進行方向に離間して配置している。
【０１７９】
図１６は本実施形態のマルチビーム走査装置における開口絞り４及び同期検知用絞り４８の要部概要図である。
【０１８０】
同図において４ａは第１の遮光部材、４ｂは第２の遮光部材であって、第１の遮光部材４ａと第２の遮光部材４ｂとで開口絞り４を構成している。また４８ａは第３の遮光部材、４８ｂは第４の遮光部材であって、第３の遮光部材４８ａと第４の遮光部材４８ｂとでＢＤ絞り４８を構成している。このとき第１の遮光部材４ａと第３の遮光部材４８ａとは兼用（一体化）とし、スペースを削減している。またＢＤ絞り４８は主走査方向のみを遮光し、ポリゴンミラー（不図示）で偏向された２つの光束（ＢＤ光束）のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径を制限し、ＢＤ絞り４８を出射した後の２つの光束が共に略同一の形状及び同一光量と成るようにして、ＢＤセンサー（不図示）での同期検知誤差が発生しないようにしている。
【０１８１】
よって本実施形態の構成では第１、第２の２つの遮光手段４ａ、４ｂで構成された開口絞り４の実質的な位置をポリゴンミラー５へ近接させることにより、更にジッターやピッチ間隔誤差の低減を図りつつ、また開口絞り４の第１の遮光部材４ａとＢＤ絞り４８の第３の遮光部材４８ａを兼用することによりスペース削減を図り、コンパクトで且つ書き出し位置ズレの無いマルチビーム走査装置を実現可能としている。
【０１８２】
尚、上記に示した各実施形態１〜５では光源手段から出射した光束をコリメーターレンズにより略平行光束に変換したが、これに限ったものではなく、例えば収束光束や発散光束に変換しても本発明の効果を十分に得ることができる。
【０１８３】
また上記に示した各実施形態１〜５では複数の発光点を有する半導体レーザーアレイから発せられた複数の光束を１つのコリメーターレンズにより略平行光束としたが、これに限ったのものではなく、例えば１つの発光点を有する光源手段を複数個有し、各光源手段に１つのコリメーターレンズを有して複数の平行光束を合成するマルチビーム走査装置においても本発明の効果を得ることができる。
【０１８４】
また上記に示した各実施形態１〜５では２つの光束を発するマルチビーム走査装置を例に取って説明したが、これに限ったものではなく、１つの光束を発するシングルビーム走査装置、もしくは３つ以上の光束を用いたマルチビーム走査装置においても、各実施形態と同様に本発明の効果を得ることができる。
【０１８５】
また各実施形態においては走査光学手段を２枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば単一、もしくは３枚以上のレンズより構成しても良い。
【０１８６】
［画像形成装置］
図１７は、前述した実施形態１〜５の何れかのマルチビーム走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査断面内における要部断面図である。図１７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、各実施形態１〜５で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（マルチビーム走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３が射出され、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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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の回転断面内における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。
【０１８９】
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（転写器）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１７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。
【０１９０】
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１７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とで構成されており、転写部から撒送されてきた用紙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。
【０１９１】
図１７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、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１９２】
［絞り部材］
尚、各実施形態１，２，４，５で用いている２つの遮光部材を有する開口絞りは、撮影系、照明系、そして投影系等の各種の光学系に適用できる。
【０１９３】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く開口絞りを分割してその一部を偏向手段近傍に配置することにより、ジッタ−やピッチ間隔誤差を低減することができる光走査装置、マルチビーム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。
【０１９４】
また開口絞り及び同期検出用絞りの配置の自由度を向上させることができる光走査装置、マルチビーム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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の開口絞りの要部概要図
【図３】 本発明の実施形態１の開口絞りの光学的作用を示す図
【図４】 本発明の実施形態１の比較例の主走査断面図
【図５】 本発明の実施形態１と比較例との設計値におけるジッター量を示した図
【図６】 本発明の実施形態１と比較例とのドラム偏心時におけるジッター発生量を示した図
【図７】 本発明の実施形態１と比較例との走査光学手段の最終面偏心時におけるジッター発生量を示した図
【図８】 本発明の実施形態１と比較例との走査光学手段の最終面偏心時におけるピッチ間隔誤差発生量を示した図
【図９】 本発明の実施形態２の主走査断面図
【図１０】 本発明の実施形態２の開口絞りの要部概要図
【図１１】 本発明の実施形態２の開口絞りの光学的作用を示す図
【図１２】 本発明の実施形態３の主走査断面図
【図１３】 本発明の実施形態４の主走査断面図
【図１４】 本発明の実施形態４の絞りの要部概要図
【図１５】 本発明の実施形態５の主走査断面図
【図１６】 本発明の実施形態５の絞りの要部概要図
【図１７】 本発明のマルチビーム走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査断面図
【図１８】 従来のマルチビーム走査装置の要部概略図
【図１９】 従来のマルチビーム走査装置の主走査断面図
【符号の説明】
１ 光源手段（半導体レーザーアレイ）
２ 集光レンズ系（コリメータ−レンズ）
３ シリンドリカルレンズ
４，１４，２４ 開口絞り
４ａ，１４ａ 第１の遮光部材
４ｂ，１４ｂ 第２の遮光部材
５ 偏向手段（光偏向器）
５ａ 偏向面
６ 走査光学手段（走査レンズ系）
６ａ 第１の走査レンズ
６ｂ 第２の走査レンズ
７ 被走査面（感光ドラム面）
８，３８，４８ ＢＤ絞り
８ａ，４８ａ 第３の遮光部材
８ｂ，４８ｂ 第４の遮光部材
９ 同期検知用レンズ（ＢＤレンズ）
１０ ＢＤスリット
１１ 同期検知手段（ＢＤセンサー）
１００ マルチビーム走査装置
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ 光ビーム
１０４ 画像形成装置
１０７ 現像装置
１０８ 転写ローラ
１０９ 用紙カセット
１１０ 給紙ローラ
１１１ プリンタコントローラ
１１２ 転写材（用紙）
１１３ 定着ローラ
１１４ 加圧ローラ
１１５ モータ
１１６ 排紙ローラ
１１７ 外部機器
Claims (7)
- 少なくとも２つの発光部を有する光源手段と、偏向手段と、該少なくとも２つの発光部から発せられた少なくとも２本の光束を該偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段により偏向された少なくとも２本の光束の夫々を被走査面上に導光する走査光学手段と、を有するマルチビーム走査装置において、
該少なくとも２つの発光部は主走査方向及び副走査方向に離間して配置されており、
該少なくとも２本の光束のうち少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の一端を決定する第１の遮光部材と該少なくとも１つの光束の主走査方向の光束径の他端を決定する第２の遮光部材を該光源手段と該偏向手段との間に配置しており、
該第１の遮光部材と該第２の遮光部材は、該光束の進行方向に離間して配置しており、
該少なくとも２つの発光部の数をｎ、該少なくとも２つの発光部の主走査方向の最大ピッチ間隔をｄ（ｍｍ）、該入射光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、該第１の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ１（ｍｍ）、該第２の遮光部材から該偏向手段の偏向面までの該光束の進行方向の距離をＬ２（ｍｍ）、該走査光学手段の主走査方向の焦点距離をｆｋ（ｍｍ）としたとき、
- 前記マルチビーム走査装置は
- Ｌ２≦０．８×Ｌ１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチビーム走査装置。 - Ｌ２≦２０（ｍｍ）
なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のマルチビーム走査装置。 - 前記第１の遮光部材は主走査方向の光束径のうち前記被走査面側の光束径を決定し、前記第２の遮光部材は主走査方向の光束径のうち該被走査面側の反対側の光束径を決定していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置。
- 請求項１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記マルチビーム走査装置で走査された光束によって前記感光体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１から５の何れか１項に記載のマルチビーム走査装置と、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マルチビーム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。
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