(57)【要約】【課題】レイアウトに左右されず、低コストで、部品ばらつきや取り付けばらつきに影響が少ない光走査装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】光源から射出された光束を成型する開口部を備えたアパーチャ部と、アパーチャ部により成型された光束を主走査方向へ偏向し、被走査面を走査させる偏向部と、偏向部により偏向された光束を被走査面に集光させる走査レンズと、を有し、光源から射出された光束は、主走査方向の幅が主走査方向に直交する副走査方向の幅より小さく、アパーチャ部の備えた開口部は、主走査方向の幅が、副走査方向の幅より大きく、少なくとも１枚の走査レンズは、外形形状及び走査有効領域内のレンズ面形状が走査レンズ光軸に対して主走査方向及び副走査方向共に対称である第１の面と、走査有効領域内のレンズ面形状が光軸に対し主走査方向に非対称である第２の面を備える。【選択図】図５
2010217456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を成型する開口部を備えたアパーチャ部と、
前記アパーチャ部により成型された前記光束を主走査方向へ偏向し、被走査面を走査させる偏向部と、
前記偏向部により偏向された前記光束を被走査面に集光させる走査レンズと、を有し、
前記光源から射出された前記光束は、主走査方向の幅が主走査方向に直交する副走査方向の幅より小さく、前記アパーチャ部の備えた前記開口部は、主走査方向の幅が、副走査方向の幅より大きく、少なくとも１枚の走査レンズは、外形形状及び走査有効領域内のレンズ面形状が走査レンズ光軸に対して主走査方向及び副走査方向共に対称である第１の面と、走査有効領域内のレンズ面形状が前記光軸に対し主走査方向に非対称である第２の面を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、前記第１の面は、前記第２の面に比べ主走査方向の走査領域内のレンズ面有効径が小さいことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記走査レンズは、前記第１の面において、副走査方向の曲率が主走査方向に一定であることを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光源は、直線状に並んだ複数の前記光束の発光点の配列を備え、前記直線状に並んだ複数の前記光束の発光点の中心を軸に回転可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記走査レンズは、前記第一の面において、主走査レンズ高さｘでの副走査の形状の円弧形状からの形状誤差を示す関数Ｆとし、前記第二の面において、前記第一の面の前記主走査レンズ高さｘに入射光束が前記第二の面から出射される主走査レンズ高さx'での副走査の形状の円弧形状からの形状誤差を示す関数Ｇとしたとき、前記関数Ｆの極小値の個数と前記関数Ｇの極小値の個数が同じであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記走査レンズは、前記光束が先に入射する第１の走査レンズと、前記光束が後に入射する第２の走査レンズと、の二つのレンズであり、
前記第１の走査レンズは、副走査方向に負パワーを持つレンズであり、
前記第２の走査レンズは、前記光束の入射する面の走査有効領域内のレンズ面形状が主走査方向及び副走査方向共に光軸に対し対称であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により潜像が形成される感光体と、
前記感光体に形成された前記潜像に現像材を供給し、可視像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成された前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記転写手段により前記記録媒体に転写された前記可視像を前記記録媒体に定着する定着手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査光学系を搭載した光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源装置からの光ビームを光偏向器により偏向させ、偏向された光ビームを光偏向器以降に配設された走査光学系により被走査面に向けて集光させる。これにより、被走査面上に光スポットを形成し、この光スポットにより被走査面を光走査する光走査装置は、レーザプリンタや光プロッタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に用いられ、その技術も広く知られている。
【０００３】
ここで、被走査面は、光導電性を有する感光性の像担持体である。例えば、ドラム状感光体などからなる４個の像担持体を転写紙の搬送方向に配列する。これらの像担持体に対応した複数の光源装置から放射された光ビームを１つの光偏向器により偏向し、各像担持体に対応する複数の走査光学系により各像担持体を同時に露光して潜像を作る。これらの潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの各々異なる色の現像剤で可視化したのち、これらの可視像を同一の転写紙に順次重ね合わせ転写し定着することで、カラー画像を得ることができる。
【０００４】
近年、画像形成装置において、高密度、高精細な画像が求められている。できる限り高画質な画像を得るには、感光体上での光ビームのスポット径をできる限り小さく集光したほうが良い。また、光走査装置の低コスト化も求められるため、従来の構成に変更をあまり与えずに、ビームスポットをより小さく集光できる光走査装置が必要になっている。
【０００５】
ビームスポット径を小さくする方法として、例えば、特許文献１が開示されている。特許文献１では、ビームスポット径をより小さくするためのカップリングレンズの開口数と倍率に対する条件を求めたものである。
【０００６】
また、特許文献２では、光ビームの位相を変調させる位相素子を備え、ビームスポット径の深度を拡大することで、安定した小径ビームスポットを得る方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、確かに条件を満たすようにすれば、結果としてビームスポット径は小さくなる可能性はあるが、設計値では良好なビームスポット径が出ても、実際に作成される光学系は部品の形状や取り付けにばらつきがある。そのため、実際の光走査装置で小径なビームスポット径を実現するためには、形状誤差も考慮に入れる必要があるが、特許文献１には、この点についての記載がない。
【０００８】
また、特許文献２では、位相素子を備える必要があり、新たな素子を使うことによるコストアップにつながる。また、特許文献２に開示された方法では、意図的にサイドローブ光を発生させるため、メインローブ単体で見た見かけの深度は広がっても、サイドローブ光が大きいと、感光体が感じるビームスポット径が大きくなったり、サイドローブによって出力画像のＭＴＦ（modulation transfer function）が劣化するなどの懸念がある。
【０００９】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、レイアウトに左右されず、低コストで、部品ばらつきや取り付けばらつきに影響が少ない光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明における光走査装置は、光源から射出された光束を成型する開口部を備えたアパーチャ部と、前記アパーチャ部により成型された前記光束を主走査方向へ偏向し、被走査面を走査させる偏向部と、前記偏向部により偏向された前記光束を被走査面に集光させる走査レンズと、を有し、前記光源から射出された前記光束は、主走査方向の幅が主走査方向に直交する副走査方向の幅より小さく、前記アパーチャ部の備えた前記開口部は、主走査方向の幅が、副走査方向の幅より大きく、少なくとも１枚の走査レンズは、外形形状及び走査有効領域内のレンズ面形状が走査レンズ光軸に対して主走査方向及び副走査方向共に対称である第１の面と、走査有効領域内のレンズ面形状が前記光軸に対し主走査方向に非対称である第２の面を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明における画像形成装置は、上記発明の光走査装置と、前記光走査装置により潜像が形成される感光体と、前記感光体に形成された前記潜像に現像材を供給し、可視像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成された前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記転写手段により前記記録媒体に転写された前記可視像を前記記録媒体に定着する定着手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、レイアウトに左右されず、低コストで、部品ばらつきや取り付けばらつきに影響が少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置のアパーチャ部材上での副走査方向のビームプロファイルの一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光走査装置からのビームによる感光体上での副走査方向のビームプロファイルの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズと金型の関係の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの形状誤差を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光走査装置からのビームによる感光体上での副走査方向のビームプロファイルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光走査装置の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの曲率の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの主走査方向の面形状の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る光走査装置の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの主走査方向の曲率の一例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る光走査装置の走査レンズの主走査方向の曲率の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る光走査装置の光源の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る光走査装置による像面上でのビームスポット径の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本発明の実施形態に係る光走査装置１００の構成について図を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施形態に係る光走査装置１００の構成の一例を示す図である。表２は、各素子間の距離を示す。図７に示すように、光走査装置１００は、光源１０１と、光源１０１から、左斜め下６０度の方向に順次配列された、カップリングレンズ１０２、アパーチャ部材１０３、線像形成レンズ１０４、及びポリゴンミラー１０５と、このポリゴンミラー１０５の＋X側に順次配置された走査レンズ１０６、防塵ガラス１０７を経て感光ドラム１１０に集光される。ここで、走査レンズ１０６の対称軸に平行な光が進む方向をＸ軸方向とする座標系を定義し、以下、この座標系に基づく説明を行う。また、ポリゴンミラーの回転によって走査されるY軸方向を主走査方向とし、それと直交するZ軸方向を副走査方向とする。
【００１６】
前記光源１０１は、発光点が30μm間隔で２つ配置される波長659nmのLDアレイである。発散角は、発光点を水平に並べた場合、横方向が19deg(半値全角)、縦方向が9deg（半値全角）である。発光点が水平な状態では、感光体像面上に対し、副走査方向にビームが並んでしまうため、所望のビームピッチになるよう光源を光軸まわりに回転調整する必要がある。そこで、書込密度を1200dpiにするために、感光体上でのビーム間隔が21.1μmになるように、光源を光軸周りに回転調整するような機構が設ける。
【００１７】
図１４に示すように、発光点が主走査方向に２つ横並びの状態から、２つの発光点の間を中心として76.15deg回転して配置する。
【００１８】
カップリングレンズ１０２は、ガラス製（屈折率1.6935）の焦点距離が２７ｍｍのレンズであり、光源１０１からの光ビームを射出側の焦点位置で略平行光束にカップリングする。
【００１９】
アパーチャ部材１０３は、Ｙ軸方向（主走査方向）の大きさが３．０ｍｍ、Ｚ軸方向（副走査方向）の大きさが２．３４ｍｍの矩形状又は楕円形状の開口を有し、この開口中心がカップリングレンズ１０２の焦点位置近傍に位置するように配置されている。
【００２０】
光源１０１から出射された光束は、アパーチャ部材１０３に入射するが、このとき、アパーチャ部材１０３に入射する光束径（ビームの最大強度の1/e^2の強度と規定）は、主走査方向8.89mm,副走査方向16.47mmであり、副走査方向に長い楕円形状になっている。アパーチャの開口部以外の光は、アパーチャによって遮光され、開口径のビームが線像形成レンズ１０４に入射する。
【００２１】
線像形成レンズ１０４は、ガラス製（屈折率1.5168）で焦点距離が９３．３ｍｍのシリンドリカルレンズであり、アパーチャ部材１０３を通過した光ビームを、ポリゴンミラー１０５の反射面近傍で副走査方向に関して結像させる。
【００２２】
ポリゴンミラー１０５は、上面が半径１６ｍｍの円に内接する正六角形の部材である。このポリゴンミラー１０５の６つの側面には偏向面が形成され、図示しない回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに一定の角速度で回転している。これにより、ポリゴンミラー１０５に入射した光ビームはＹ軸方向に偏向（走査）される。
【００２３】
走査レンズ１０６は、中心（光軸上）の肉厚が21.05ｍｍの樹脂（屈折率1.530）によるモールド走査レンズであり、これらの光学面形状は、式（１）、及び式（２）で示される関数で表される。ここで、Ｙは光軸位置を原点とする主走査方向の座標であり、Ｒｍはレンズの曲率半径であり、ａ００、ａ０１、ａ０２、・・・は主走査形状の非球面係数であり、ＲＳ０は副走査方向の光軸上の曲率であり、ｂ００、ｂ０１、ｂ０２、・・・は副走査形状の非球面係数である。また、各係数の値は表１に示される通りである。走査レンズの第一面の副走査方向は、レンズ高さによらず曲率一定としている。
【００２４】
【数１】
2010217456.tif 000003
【００２５】
【数２】
2010217456.tif 000004
【００２６】
【表１】
2010217456.tif 000005
【００２７】
図８（ａ）は、式（１）で示される、走査レンズ１０６の主走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｍ（Y）を示しており、図８（ａ）に点線で示される曲線は入射面の光学面形状を示し、実線で示される曲線は出射面の光学面形状を示している。図８（ｂ）は、式（２）で示される、走査レンズ１６の主走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｓ（Ｙ）を示しており、図８（ｂ）に点線で示される曲線は入射面の光学面形状を示し、実線で示される曲線は出射面の光学面形状を示している。図９に走査レンズの主走査面形状を示す。ここで、縦軸は光軸方向の座標Ｘ、横軸はレンズ高さを示し、光軸は、式（２）において、Y=0としたときの副走査方向において、中央の点を通る軸とする。
【００２８】
なお、図７に示される各素子間の光学的距離及び各素子の光軸方向の大きさは表２に示される通りであり、光走査装置１００に含まれる。防塵ガラス１０７は屈折率1.530のガラス製である。
【００２９】
【表２】
2010217456.tif 000006
【００３０】
光学系全体での副走査方向の横倍率は−6.07倍、ポリゴンミラー１０５より被走査面側の光学系のみの副走査倍率は−1.63倍となっている。
【００３１】
光走査装置１００では、被走査面上でのビームスポット径の目標値として、主走査方向で55μｍ、副走査方向で65μｍに設定されている。また、書込み領域は、図７に示される点Ｏを中心として、主走査方向（Ｙ軸方向）へ±110ｍｍの範囲となっており、この範囲を走査するときのポリゴンミラー１５の回転角は39.2度で、画角は78.4度となっている。なお、点Ｏは、図７において、ポリゴンミラー１０５の回転中心を通りＸ軸に平行な直線と感光ドラム１１０の被走査面が交わる点である。
【００３２】
図１０は、走査レンズ１０６の形状を示している。入射面のレンズ面の有効径は87.6mmで、出射面の有効径は93.0mmであり、それぞれ光軸から±43.8mm、±46.5mmと対称になっている。レンズ外形は111.0mmで、光軸から±55.5mmと対称形状である。入射面のみ、走査有効領域内のレンズ面形状、及び外形が光軸に対し、主走査、副走査とも対称な形状となっている。外形も含めて対称な形状とすることで、波面収差が小さくなるよう金型を反転して使用することができる。入射面が光軸に対して対称であることから、この図で示す光軸は外形形状の主走査方向の中心と一致する。
【００３３】
なお、レンズを通る光束は、図７における光軸に対し、＋Y方向のレンズ面は41.4mm、−Y方向は39.8mmと、+Y方向の方が大きく、走査有効領域内のレンズ面を大きくする必要である。また金型を反転させてレンズを成型する可能性があるため、走査有効領域内のレンズ面は光軸に対し主走査方向、副走査方向共に対称になっている。一方、出射面は表１からわかるとおり非対称面である。本実施形態では出射面の走査有効範囲は光軸に対し対称になっているが、光が通る領域に合わせて有効範囲を設定し、有効範囲を光軸に対し非対称としても良い。
【００３４】
上記の構成における特徴づける主なものは以下の４つである。（１）アパーチャ部材に入射する光束は、主走査方向の幅が副走査方向の幅より小さい。（２）アパーチャ部材の開口部は、主走査方向の幅より副走査方向の幅より大きい。（３）走査レンズ１面は主走査/副走査方向共、走査有効領域内のレンズ面形状及び外形形状がレンズ光軸に対して対称である。(４)走査レンズの１面の走査有効領域内のレンズ面形状は、光軸に対し、主走査方向に非対称である。
【００３５】
上記の４つが同時に成り立つことにより、副走査方向のビームスポット径を小さくすることができる。以下で、その理由を示す。
【００３６】
まず、アパーチャ形状と発散角の影響について説明する。光源として半導体レーザを用いた場合、半導体レーザからの射出光束の光強度分布はだいたい「ガウシアン分布」に従っており、また、光束の発散角が半導体の接合面に水平な方向と直交する方向で互いに異なり、遠視野像は楕円形状となる。ガウシアン形の強度分布を有する半導体レーザを光源に用いた場合、被走査面（実体的には感光体表面）の光スポットの強度分布もだいたいガウシアン分布となる。
【００３７】
光源の発散角が主走査よりも副走査方向で大きく、縦長のビームがアパーチャに入射する場合、走査レンズの副走査の加工誤差によるビームスポット径ばらつきの影響が大きくなる。その理由を以下に示す。
【００３８】
図１（ａ）、（ｂ）は、光源からの出射ビームをガウシアン分布としたときの、ビーム分布と、それに対応するアパーチャ、それに対応した感光体像面上でのビームプロファイルを示す。
【００３９】
図１（ａ）は、光源からの発散角が主走査方向に大きい場合のアパーチャ部材上での副走査方向についてのビームプロファイルを示す図である。この図は、縦軸がビームの強度を示しており、副走査方向についてのビームの強度分布を示している。このとき、図1（ａ）左上に示すように、ビームはアパーチャに対し横長に入射する。同様に、図１（ｂ）は、光源からの発散角が副走査方向に長い場合のアパーチャ部材上での副走査方向についてのビームプロファイルを示す図である。このとき、図1（ｂ）左上に示すように、ビームはアパーチャに対し光は縦長に入射する。
【００４０】
アパーチャを通過する光束径は、発散角によらずアパーチャ部材の開口径によって決まるが、感光体像面上でのアパーチャ部材に入射を通過する光束のビームプロファイルは飛散角により異なる。感光体像面上でのビームプロファイルを図２（ａ）、（ｂ）に示す。図２（ａ）、（ｂ）は、図1（ａ）、（ｂ）の場合の感光体像面上でのビームプロファイルである。
【００４１】
図２（ａ）、（ｂ）を比較すると、アパーチャ部材に対して縦長に入射する光束のほう、図２（ｂ）の方が、サイドローブが大きくなってしまう。図２（ａ）よりも、図２（ｂ）のように、多くの光をアパーチャ部材によって遮光するほうが、回折の影響によりサイドローブが大きくなりやすい。
【００４２】
アパーチャに対して縦長に光束が入射するだけでは、出力画像に大きな影響はないが、光学素子の形状誤差等の影響でもサイドローブが大きくなる。これらが合わさることで、図２（ｂ）に示すように、サイドローブも含めた、見かけのビームスポット径が大きくなり、出力画像の劣化につながる。
【００４３】
次に、走査レンズの形状誤差について説明する。走査レンズは一般的にプラスチック成型によって作られる。その金型の作成方法を図３に示す。図３に示すように、金型は、各面ごとに主走査方向に切削して作成される。金型には高精度で走査レンズ面形状が切削されるが、切削器の振動や、切削時の環境変動により、レンズ面は、設計値の形状とは微小に異なる形状となる。設計値と実際の差分（形状誤差）は周期的な関数に近い形で現れる。また、金型の切削は図３に示すように主走査方向に沿って切削されるため、形状誤差の精度が、主走査方向と比較して副走査方向の方が悪くなってしまう。
【００４４】
副走査方向の形状誤差について、図４（ａ）、（ｂ）と図５（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）、（ｂ）は、レンズを副走査断面からみた形状で、実線は、設計値でのレンズ面形状であり、点線は、形状誤差を拡大して表したものである。図５（ａ）、（ｂ）は走査レンズの副走査方向の位置に対する形状誤差を三角関数でフィッティングしてグラフで表したものである。それぞれ図４（ａ）、図５（ａ）は、走査レンズの光軸から、光源側の副走査断面であり、図４（ｂ）、図５（ｂ）は、走査レンズ光軸に対し反光源側の副走査断面について表したものである。
【００４５】
図4（ａ）、（ｂ）と図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、入射面と出射面で形状誤差の位相がほぼ逆になっている。前述のように、走査レンズの金型は主走査方向に平行に切削を行うが、副走査の形状誤差は、光軸から主走査方向に離れるにつれ大きくなっていく傾向がある。また同じ面でも、光源側と反光源側で形状誤差の形状が逆になることがある。
【００４６】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、形状誤差量の絶対値は100nm程度で、この程度の形状誤差量であれば、レンズ面の屈折力変わらないので、結像点は変わらない。しかしながら、形状誤差によって感光体像面上でのビームプロファイルは変わってくる。形状誤差による感光体像面上でのビームプロファイルを図６（ａ）に示す。
【００４７】
図６（ａ）は、図４（ａ）、（ｂ）の形状のレンズを通過したビームの感光体像面上でのビームプロファイルを示したものである。このように、入射面と出射面の形状誤差の向きが逆であると、波面収差が劣化し、サイドローブが大きくなることで、感光体像面上での見かけのビームスポット径が大きくなってしまう。
【００４８】
このような状態の場合、走査レンズの一方のレンズ面および外形形状を、光軸に対し対称形状につくることで、対称面の型を、光軸を中心に回転させても走査レンズを成型することができる。
【００４９】
例えば、図4（ａ）、（ｂ）と図５（ａ）、（ｂ）の状態で、入射面の型を、光軸を中心に回転させて走査レンズを成型した場合の形状誤差を図４（ｃ）、（ｄ）と図５（ｃ）、（ｄ）に示す。走査レンズの断面の位置は、図４（ａ）と図５（ａ）は図４（ｃ）と図５（ｃ）に、図４（ｂ）と図５（ｂ）は図４（ｄ）と図５（ｄ）にそれぞれ対応している。
【００５０】
このように入射面の型を反転させることで、入射面と出射面の形状誤差の位相を合わせることができる。形状誤差の位相を合わせることで、形状誤差の量自体は変わらなくても、波面収差は抑えることができるため、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）と比較してサイドローブの影響を小さくでき、全像高にわたって良好なビームスポット径を得ることができる。
【００５１】
入射面を反転した場合としない場合の像面上の副走査ビームスポット径のグラフを図１６に示す。入射面と出射面の形状誤差の位相が異なると、前述のようにサイドローブが大きくなり、特に位相のズレの影響が大きい周辺像高では、極端なビームスポット径太りとして現れる。しかし、このような場合は型を反転することで、全像高に渡ってビームスポット径ばらつきを少なくすることができる。また、位相がずれているかどうかが不明な場合は、入射面を反転させた場合と、反転させない場合の２種類の走査レンズを作成し、それぞれのビームスポット径を計測し、より副走査ビームスポット系ばらつきが少ない組み合わせで走査レンズを作ればよい。
【００５２】
以上のように、形状誤差の位相が入射面と出射面で異なる場合は、本発明のように対称面の金型を光軸周りに反転させることで、形状誤差の位相を揃えることができ、ビームスポット径ばらつきが少ない光走査装置を提供することができる。
【００５３】
副走査形状は、式（２）より、円弧形状なので、円弧形状からの差分関数は、形状誤差の関数として表せる。図５は実施例１の走査レンズを成型により作成したときの、副走査の面形状を測定し、円弧形状からの差分関数をプロットしたものである。形状誤差は、幅200nm程度の周期的な関数に近似できる。図５（ａ）、（ｂ）の状態で光走査装置の走査レンズとして使用すると、像面上のビームプロファイルは、図６（ａ）のようにサイドローブが大きくなってしまい、最大強度の1/e^2で規定するビームスポット径は、65μmの狙い値に対し、実測値は105μmと非常に大きくなってしまう。
【００５４】
一方、入射面の金型を光軸まわりに180°回転し成型することで、図５（ｃ）、（ｄ）のように位相を揃えることができる。この状態で光走査装置の走査レンズとして使用すると、サイドローブによるビームスポット径の増大はないため、実測値も狙い値の65μmと良好なビームスポット径を得ることができる。
【００５５】
以上をまとめると、図５（ａ）、（ｂ）の場合、入射面の形状誤差の近似関数における、正の極大値は光源側で１つ、反光源側で２であり、負の極小値は光源側で２つ、反光源側で１つであり、出射面の形状誤差の近似関数における、正の極大値は光源側で２つ、反光源側で１であり、負の極小値は光源側で１つ、反光源側で２つであり、入射面と出射面で異なっている。入射面の金型を光軸周りに反転させて成型することで、図５（ｃ）、（ｄ）のように、入射面も正の極大値が光源側で２つ、反光源側で１つ、負の極小値が光源側で１つ、反光源側で２つとすることができ、ビームスポット径のばらつきを小さくすることができる。
【００５６】
マルチビーム時は、感光体上でのビームピッチを合わせる必要があるため、光源を光軸周りに調整をする。前述のように、光源出射ビームは、ビームスポット径の観点で言えば主走査方向に広い構成にした方が有利なため、１ビームでは任意の出射角を持つように光源を光軸周りに回転調整すればよい。しかし、複数の発光点を持つマルチビーム光源の場合は、感光体上での副走査方向のビームピッチを合わせる必要があるため、飛散角が副走査方向に広い構成になることもある。そうした場合は、走査レンズの1面を主走査／副走査ともに光軸に対し対称な形状にすることによって、副走査方向の形状誤差によるビームスポット径太りの影響を低減することができる。
【００５７】
光源から出射した光束は、主走査断面内において、走査レンズの光軸に対して角度を持って偏向器の偏向面に入射している。偏向器を回転すると、回転中心から偏向面までの距離が変わるため、走査レンズによる像面湾曲や、リニアリティの補正は、光軸に対して主走査方向に非対称な補正を行う必要があり、主走査方向に非対称な形状の面を設けることが望ましい。非対称面は、主走査方向の有効径の大きい面に持たせたほうが、より高精度に補正することができるため有利である。また、走査範囲が異なるため、必要な有効領域も非対称になる。対称面を反転させる場合、サグの影響で、光束はレンズ光軸に対して主走査方向に必要な有効径は非対称になるため、有効径の小さい面を対称面にした方が外形の影響をうけにくいため有利である。ここで、サグは、ポリゴンミラーの回転による反射点移動に伴う光路長差を意味している。
【００５８】
副走査方向の像面湾曲を補正するには、主走査方向のレンズ位置によって副走査の曲率が変えることで、各像高での副走査曲率を最適に設定できるため、副走査像面湾曲を良好に補正できる。しかし、副走査曲率の変化がレンズ位置によって大きいと、曲率誤差がばらばらになってしまい、型を反転する効果がなくなってしまう可能性もある。そのため、対称面に関しては、主走査方向のレンズ位置によって副走査曲率が一定であることが望ましい。
【００５９】
走査レンズを２枚使用した構成の光走査装置２００の構成について図１１を参照しながら説明する。図１１は、本発明の実施形態に係る光走査装置２００の構成の一例を示す図である。表４に各素子間の距離を示す。図１１に示されるように、光走査装置２００は、光源１０１と、光源１０１から左斜め下６０度の方向に順次配列された、カップリングレンズ１０２、アパーチャ部材２０１、線像形成レンズ１０４、及びポリゴンミラー１０５と、該ポリゴンミラー１０５の＋X側に順次配置された走査レンズ第一走査レンズ２０２、第二走査レンズ２０３、防塵ガラス１０７を経て感光ドラム１１０に集光される。
【００６０】
前記光源１０１は、発光点が30μm間隔で２つ配置される波長659nmのLDアレイであり、発散角は、発光点を水平に並べた場合、横方向が19deg(半値全角)縦方向が9deg（半値全角）である。発光点が水平な状態では、感光体像面上に対し、副走査方向にビームが並んでしまうため、所望のビームピッチになるよう光源を光軸まわりに回転調整する必要がある。そこで、書込密度を1200dpiにするために、感光体上でのビーム間隔が21.1μmになるように、光源を光軸周りに回転調整するような機構が設ける。
【００６１】
発光点が主走査方向に２つ横並びの状態から、２つの発光点の間を中心として75.9deg回転して配置される。
【００６２】
カップリングレンズ１０２、線像形成レンズ１０４、ポリゴンミラー１０５、防塵ガラス１０７及び感光ドラム１１０は上記のものと同じである。
【００６３】
アパーチャ部材２０１は、Ｙ軸方向（主走査方向）の大きさが3.34ｍｍ、Ｚ軸方向（副走査方向）の大きさが2.90ｍｍの矩形状又は楕円形状の開口を有し、この開口中心がカップリングレンズ１１の焦点位置近傍に位置するように配置されている。光源１０１から出射された光束は、アパーチャ２０１に入射するが、このとき、アパーチャに入射する光束径（ビームの最大強度の1/e^2の強度と規定）は、主走査方向8.90mm、副走査方向16.41mmであり、副走査方向に長い楕円形状になっている。アパーチャの開口部以外の光は、アパーチャによって遮光され、開口径のビームが線像形成レンズ１０４に入射する。
【００６４】
第一走査レンズ２０２と第二走査レンズ２０３はそれぞれ、中心（光軸上）の肉厚が9.8ｍｍ、6.4ｍｍの樹脂によるモールド走査レンズ（屈折率1.530）であり、これらの光学面形状は、式（１）、及び式（２）で示される関数で表される。ただし、Ｙは光軸位置を原点とする主走査方向の座標であり、Ｒｍはレンズの曲率半径であり、ａ００、ａ０１、ａ０２、・・・は主走査形状の非球面係数であり、ＲＳ０は副走査方向の光軸上の曲率であり、ｂ００、ｂ０１、ｂ０２・・・は副走査形状の非球面係数である。また、各係数の値は表３に示される通りである。 第二走査レンズ２０３の入射面は、光軸に対し対称な形状となっている。
【００６５】
【表３】
2010217456.tif 000007
【００６６】
【表４】
2010217456.tif 000008
【００６７】
図１２（ａ）、（ｂ）と図１３（ａ）、（ｂ）にそれぞれ、L1とL2の主走査曲率Ｃｍ（Ｙ）と、副走査曲率Ｃｓ（Ｙ）を表した。
【００６８】
なお、図１１に示される各素子間の光学的距離及び各素子の光軸方向の大きさは表２に示される通りであり、光走査装置２００に含まれる光学系全体の副走査方向の横倍率は−5.96倍、ポリゴンミラー１０５より被走査面側の光学系のみの副走査倍率は−1.48倍となっている。そして、光走査装置２００では、被走査面上でのビームスポット径の狙いとして、主走査方向で45μｍ、副走査方向で50μｍに設定されている。また、書込み領域は、図１１に示される点Ｏを中心として、主走査方向（Ｙ軸方向）へ±110ｍｍの範囲となっており、この範囲を走査するときのポリゴンミラー１０５の回転角は39.6度で、画角は79.2度となっている。なお、点Ｏは、図１１においてポリゴンミラー１０５の回転中心を通りＸ軸に平行な直線と感光ドラム１１０の被走査面が交わる点である。
【００６９】
第一走査レンズ２０２の主走査方向の有効径は入射面が59.8mm、出射面が64.4mm、第二走査レンズ２０３の主走査方向の有効径は、入射面が94.2mm、出射面が97.2mmとなっている。第一走査レンズ２０２の主走査方向の有効径は、光軸に対し＋Ｙ側と−Ｙ側で異なる(入射面＋30.7mm、29.1mm、出射面＋33.1mm、-31.3mm)。第２走査レンズ２０３では、入射面と出射面の主走査方向の有効径は、光軸に対し＋Ｙ側と−Ｙ側でそれぞれ入射面±47.1mm、出射面±48.6mmとなっている。なお、第二走査レンズの入射面のみ、走査有効領域内のレンズ面形状及び外形が光軸に対し、主走査副走査とも対称な形状となっている。外形も含めて光軸に対し対称な形状とすることで、波面収差が小さくなるよう金型を反転して使用することができる。
【００７０】
このように、１枚目のレンズの副走査を負レンズとすることで、副走査横倍率を下げることができる。副走査横倍率を下げると、走査レンズ以前の部品ばらつきによるビームスポット径ばらつきを小さくすることができる。しかし、１枚目を負レンズにすると、２枚目の光束径が広がるため、２枚目の副走査の形状誤差の影響が大きくなる。そのため、L2に対称面を持たせて調整することができると、副走査の形状誤差の影響を低減できる。
【００７１】
上記の走査光学系は、第一走査レンズが両凹、第二走査レンズがポリゴン側に凹面を向けたメニスカス形状を持った構成になっており、走査光学系の副走査横倍率は−1.48倍である。この光学系の場合、ポリゴンミラーの内接円半径が部品ばらつきにより±0.05mm変動した場合、副走査方向の結像位置が±0.23mm変動する。
【００７２】
上記の走査光学系の比較として、第一走査レンズの副走査曲率半径が、入射面−400mm、出射面−63.77mm、第二走査レンズの副走査曲率半径が入射面87.74mm、出射面−31mmという２枚とも副走査に正のパワーを持つレンズとする。この走査光学系の副走査横倍率は−2.45倍になる。この光学系の場合、ポリゴンミラーの内接円半径が部品ばらつきにより±0.05mm変動した場合、副走査方向の結像位置が±0.72mm変動する。上記の走査光学系と比較して１つの部品ばらつきの影響が大きくなり、結像位置の変動も大きくなる。そのため、感光体像面上でのビームスポット径も大きくなってしまう。
【００７３】
このように、１枚目の走査レンズの副走査を負レンズにすると、偏向器前の部品ばらつき、取付ばらつきによるビームスポット径の変動を抑えることができる。しかし、負レンズにすると、第二走査レンズに入射する光束は広がるため、同じ形状誤差であっても、波面収差は光束径が大きいほうが劣化しやすいため、形状誤差によるビームスポット径への影響が大きくなる。
【００７４】
そのため、２枚目の入射面を対称面とすることで、形状誤差による波面収差の劣化が少なくなるようにレンズの型を反転させてレンズを成型できるため、ビームスポット径ばらつきの小さい光走査装置を得ることができる。
【００７５】
上記のようにすることで、加工誤差による影響を少なくでき、結果的にビームスポット径を小さくすることが出来る。そこで、上記のような光走査装置を画像形成装置に備えることで、より高画質な画像を出力できる画像形成装置を得られる。
【００７６】
図１５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す図である。画像形成装置３００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの機能を備えた複合機であり、フルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置３００は、プリンタ、ファクシミリとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００７７】
画像形成装置３００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録用紙である転写シートとしてのシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。
【００７８】
画像形成装置３００は、上下方向において中央位置を占める本体９９と、本体９９の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１と、読取装置２１の上側に位置し原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦと呼ばれる自動原稿給紙装置２２と、本体９９の下側に位置し感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと中間転写ベルト１１との間に向けて搬送される記録媒体である転写媒体たる転写紙Ｓを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置２３とを有している。
【００７９】
画像形成装置３００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の光導電性感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式すなわちタンデム型の画像形成装置である。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、同一径であり、画像形成装置３００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。
【００８０】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋに備えられている。
【００８１】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。
【００８２】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと転写ベルト１１と対向位置である転写位置にて行われる。
【００８３】
転写ベルト１１は、その全層をゴム剤等の弾性部材を用いて構成した弾性ベルトである。転写ベルト１１は、単層の弾性ベルトであっても良いし、その一部を弾性部材とした弾性ベルトであっても良いし、従来から用いられている、フッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂等を用いても良く、非弾性ベルトであっても良い。
【００８４】
画像形成装置３００は、４つの画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写装置であるベルトユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転する転写部材としての紙転写ベルトである転写装置たる２次転写ローラ５とを有している。
【００８５】
画像形成装置３００はまた、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写クリーニングブレードを備えた中間転写ベルトクリーニング装置としての図示しないクリーニング装置と、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての書込装置たる光走査装置８とを有している。
【００８６】
画像形成装置３００はまた、シート給送装置２３から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５の間の転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００８７】
画像形成装置３００はまた、トナー像を転写され矢印Ｃ１方向に搬送されることで進入してきた転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着装置６を経た転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、本体９９の上部に配設され排紙ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７とを有している。
【００８８】
画像形成装置３００は、また、図示しないＣＰＵ、メモリ等を備え、光走査装置８の駆動制御など、画像形成装置３００の各構成を統括しその動作全般を制御する制御手段４０と、画像形成装置３００にネットワーク４２を通じて接続されるパーソナルコンピュータ等の上位装置等との双方向通信を制御する通信制御装置４１と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填された図示しないトナーボトルとを有している。
【００８９】
画像形成装置３００は、排紙トレイ１７が本体９９の上方でかつ読取装置２１の下側に位置した胴内排紙型の画像形成装置である。排紙トレイ１７上に積載された転写紙Ｓは、図１５において左方に対応するＤ１方向下流側に取り出されるようになっている。
【００９０】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、中間転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動ローラ７２、２次転写対向ローラとしての転写入口ローラ７３および従動ローラであるテンションローラ７４とを有している。駆動ローラ７２は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト１１がＡ１方向に回転駆動される。
【００９１】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００９２】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザビームとしてのレーザ光であるビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを発するものである。ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫは、形成すべき画像に対応した電子情報が光情報に変換されたものであり、光走査装置８は、かかる光情報を感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に潜像として固定するものである。
【００９３】
光走査装置８は、本体９９に対し着脱自在となっており、離脱時には、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋにそれぞれ備えられた後述するプロセスカートリッジをそれぞれ独立で本体９９から上方に取り出せるようになっている
【００９４】
シート給送装置２３は、転写紙Ｓを積載した給紙トレイ１５と、給紙トレイ１５上に積載された転写紙Ｓを送り出す給紙コロ１６とを有している。
【００９５】
読取装置２１は、本体９９の上方に位置し、画像形成装置３００のＤ１方向上流側端部に配設された軸２４により本体９９に回動自在に一体化され本体９９に対して開閉可能となっている。
【００９６】
読取装置２１は、Ｄ１方向下流側端部に、読取装置２１を本体９９に対して開くときに把持するための把持部２５を有している。読取装置２１は、軸２４を中心に回動自在であって、把持部２５を把持して上方に回動させることで本体９９に対して開く。本体９９に対する読取装置２１の開放角度はほぼ９０度であり、本体９９内部へのアクセス、読取装置２１を閉じる作業等が容易となっている。
【００９７】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１５における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００９８】
自動原稿給紙装置２２は、読取装置２１の上方に位置し、画像形成装置３００のＤ１方向上流側端部に配設された軸２６により読取装置２１に回動自在に一体化され読取装置２１に対して開閉可能に備えられている。
【００９９】
自動原稿給紙装置２２は、Ｄ１方向下流側端部に、自動原稿給紙装置２２を読取装置２１に対して開くときに把持するための把持部２７を有している。自動原稿給紙装置２２は、軸２６を中心に回動自在であって、把持部２７を把持して上方に回動させることで読取装置２１に対して開き、コンタクトガラス２１ａを露出させる。
【０１００】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａと、原稿台２２ａに載置された原稿を給送する、図示しないモータ等を備えた駆動部とを有している。画像形成装置３００を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置２２の原稿台２２ａにセットするか、自動原稿給送装置２２を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置してから自動原稿給送装置２２を閉じて原稿をコンタクトガラス２１ａに押圧する。読取装置２１に対する自動原稿給紙装置２２の開放角度はほぼ９０度であり、コンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置する作業、コンタクトガラス２１ａのメンテナンス作業等が容易となっている。
【０１０１】
図１５を参照して、画像ステーション６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが付されたものはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【０１０２】
感光体ドラム２０Ｙを備えた画像ステーション６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、感光体ドラム２０Ｙをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置７０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを高圧に帯電するための帯電手段である帯電装置としての帯電チャージャたる帯電装置３０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを現像するための現像手段としての現像器である現像装置５０Ｙとを有している。現像装置５０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向する位置に配設された現像ローラ５１Ｙを有している。
【０１０３】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、帯電装置３０Ｙと、現像装置５０Ｙとは一体化されており、プロセスカートリッジを構成している。プロセスカートリッジは本体９９に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【０１０４】
以上のような構成により、感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０Ｙにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのビームＬＹの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームＬＹが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム２０ＹのＢ１方向への回転により、感光体ドラム２０Ｙの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【０１０５】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置５０Ｙにより供給される帯電したイエロー色のトナーが付着し、イエロー色に現像されて顕像化され、現像により得られたイエロー色の可視画像たるトナー像は、１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置７０Ｙにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム２０Ｙは、帯電装置３０Ｙによる次の帯電に供される。
【０１０６】
他の感光体ドラム２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。なお、後述のようにして、各色のトナー像はトナー濃度が良好であり、濃度ムラがなくゴースト画像が防止ないし抑制されている。
【０１０７】
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、この転写部において転写紙Ｓに２次転写される。
【０１０８】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置２３から繰り出され、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【０１０９】
転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、Ｃ１方向に搬送されて定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙Ｓ上に合成カラー画像たるカラー画像が形成される。このカラー画像は、各色のトナー像のトナー濃度が良好であること等により、高品質となっている。
【０１１０】
定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て、排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた転写ベルト１１は、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の１次転写に備える。
【０１１１】
画像形成装置３００は、高速の画像形成を行うため、光走査装置８による感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面への潜像の書き込みが高速で行なわれるようになっている。そのため、光走査装置８は、回転多面鏡を複数設けた構造が採用されており、また回転多面鏡の回転高速化がなされるなどの、以下述べる技術が採用されている。
【０１１２】
かかる光走査装置８について以下詳述する。なお、光走査装置８の書込み速度の高速化に応じて、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、転写ベルト１１の回転速度、転写紙Ｓの搬送速度なども高速化されている。
【０１１３】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【０１１４】
また、本発明における光走査装置は、前記第１の面は、前記第２の面に比べ主走査方向の走査領域内のレンズ面有効径が小さくしても良い。
【０１１５】
また、本発明における光走査装置は、前記走査レンズは、前記第１の面において、副走査方向の曲率が主走査方向に一定であるようにしても良い。
【０１１６】
また、本発明における光走査装置は、直線状に並んだ複数の前記光束の発光点の配列を備え、前記直線状に並んだ複数の前記光束の発光点の中心を軸に回転可能であるようにしても良い。
【０１１７】
また、本発明における光走査装置は、前記走査レンズは、前記第一の面において、主走査レンズ高さｘでの副走査の形状の円弧形状からの形状誤差を示す関数Ｆとし、前記第二の面において、前記第一の面の前記主走査レンズ高さｘに入射光束が前記第二の面から出射される主走査レンズ高さx'での副走査の形状の円弧形状からの形状誤差を示す関数Ｇとしたとき、前記関数Ｆの極小値の個数と前記関数Ｇの極小値の個数が同じであるようにしても良い。
【０１１８】
また、本発明における光走査装置は、前記走査レンズは、前記光束が先に入射する第１の走査レンズと、前記光束が後に入射する第２の走査レンズと、の二つのレンズであり、前記第１の走査レンズは、副走査方向に負パワーを持つレンズであり、前記第２の走査レンズは、前記光束の入射する面が主走査方向及び副走査方向共に対称であるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１９】
１０１    光源
１０３    アパーチャ部材
１０５    ポリゴンミラー
１０６    走査レンズ
２０１    アパーチャ部材
２０２    第１走査レンズ
２０３    第２走査レンズ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２０】
【特許文献１】特開２０００−１８７１７２号公報
【特許文献２】特開２００８−０７６５０６号公報
【図１】
2010217456.tif 000009
【図２】
2010217456.tif 000010
【図３】
2010217456.tif 000011
【図４】
2010217456.tif 000012
【図５】
2010217456.tif 000013
【図６】
2010217456.tif 000014
【図７】
2010217456.tif 000015
【図８】
2010217456.tif 000016
【図９】
2010217456.tif 000017
【図１０】
2010217456.tif 000018
【図１１】
2010217456.tif 000019
【図１２】
2010217456.tif 000020
【図１３】
2010217456.tif 000021
【図１４】
2010217456.tif 000022
【図１５】
2010217456.tif 000023
【図１６】
2010217456.tif 000024