(57)【要約】【課題】良好な光学特性を維持した上で露光速度を高速化することができる光走査装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】ポリゴンミラー９２に入射する光ビームＬは、主走査断面において、ポリゴンミラー９２の反射面９２Ａの面幅より長い線状とされている。所謂、光源９０からの光ビームＬがポリゴンミラー９２の複数の反射面９２Ａに跨がるように入射するオーバーフィルドタイプの光走査装置４６である。また、第１ｆθレンズ１００の第１入射面１００Ａ及び第１出射面１００Ｂの面形状は非軸対称非球面とされ、第２ｆθレンズ１２０の第２入射面１２２の面形状はトーリック面とされ、第２ｆθレンズ１２０の第２入射面１２２の面形状は変形シリンドリカル面とされる。この構成により、良好な光学特性を維持した上で露光速度を高速化することができる【選択図】図３
2010096849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを出射する複数の光源と、
複数の反射面を備え、回転して前記光源から出射された光ビームを反射して被走査面の主走査方向に走査させる回転多面鏡と、
前記光源と前記回転多面鏡との間に配置されると共に、前記光源から出射された光ビームを主走査断面において前記回転多面鏡の反射面の面幅より長い線状の光ビームとして前記反射面へ導く入射光学手段と、
前記入射光学手段によって導かれて前記反射面で反射した複数本の光ビームが共通透過すると共に、光ビームが入射する第１入射面及び前記第１入射面から入射した光ビームが出射する第１出射面が非軸対称非球面で構成された第１のレンズ部材と、
前記第１のレンズ部材から出射した複数本の光ビームが透過して夫々異なる被走査面上に光ビームを結像走査させると共に、各被走査面毎に設けられ、光ビームが入射する第２入射面がトーリック面であって、前記第２入射面から入射した光ビームが出射する第２出射面が変形シリンドリカル面である第２のレンズ部材と、
を備えることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
主走査断面において、前記入射光学手段から出射して前記反射面に導かれた光ビームと前記第１のレンズ部材の光軸との成す角をαとし、前記第１のレンズ部材の有効画像領域に対応した前記反射面における有効半画角をθとした場合に、
ｔａｎ（θ／２）・ｔａｎ（α／２）≦０．１１  
の関係が満たされる請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
主走査断面において、前記入射光学手段から出射して前記反射面に導かれた光ビームと前記第１のレンズ部材の光軸との成す角をαとし、前記第１のレンズ部材の有効画像領域に対応した前記反射面における有効半画角をθとし、前記反射面から前記第１のレンズ部材の第１入射面までの距離をＬとした場合に、
１９≦{Ｌ×（ｔａｎα−ｔａｎθ）}≦４６
の関係が満たされる請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
請求項１〜３何れか１に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射した光ビームが結像走査する被走査面を備えた像保持体と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数個の光源を用いて複数本の光ビームを回転多面鏡の１つの反射面で偏向走査させ、光ビームを分離させた後、複数個の被走査面上へ夫々の光ビームを導く光走査装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−７０１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、良好な光学特性を維持した上で露光速度を高速化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に係る光走査装置は、光ビームを出射する複数の光源と、複数の反射面を備え、回転して前記光源から出射された光ビームを反射して被走査面の主走査方向に走査させる回転多面鏡と、前記光源と前記回転多面鏡との間に配置されると共に、前記光源から出射された光ビームを主走査断面において前記回転多面鏡の反射面の面幅より長い線状の光ビームとして前記反射面へ導く入射光学手段と、前記入射光学手段によって導かれて前記反射面で反射した複数本の光ビームが共通透過すると共に、光ビームが入射する第１入射面及び前記第１入射面から入射した光ビームが出射する第１出射面が非軸対称非球面で構成された第１のレンズ部材と、前記第１のレンズ部材から出射した複数本の光ビームが透過して夫々異なる被走査面上に光ビームを結像走査させると共に、各被走査面毎に設けられ、光ビームが入射する第２入射面がトーリック面であって、前記第２入射面から入射した光ビームが出射する第２出射面が変形シリンドリカル面である第２のレンズ部材と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
本発明の請求項２に係る光走査装置は、請求項１記載の光走査装置において、主走査断面において、前記入射光学手段から出射して前記反射面に導かれた光ビームと前記第１のレンズ部材の光軸との成す角をαとし、前記第１のレンズ部材の有効画像領域に対応した前記反射面における有効半画角をθとした場合に、
ｔａｎ（θ／２）・ｔａｎ（α／２）≦０．１１  
の関係が満たされることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項３に係る光走査装置は、請求項１又は２記載の光走査装置において、主走査断面において、前記入射光学手段から出射して前記反射面に導かれた光ビームと前記第１のレンズ部材の光軸との成す角をαとし、前記第１のレンズ部材の有効画像領域に対応した前記反射面における有効半画角をθとし、前記反射面から前記第１のレンズ部材の第１入射面までの距離をＬとした場合に、
１９≦{Ｌ×（ｔａｎα−ｔａｎθ）}≦４６
の関係が満たされることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３何れか１に記載の光走査装置と、前記光走査装置から出射した光ビームが結像走査する被走査面を備えた像保持体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１の光走査装置によれば、この構成を有さない場合と比して、良好な光学特性を維持した上で露光速度を高速化することができる。
【０００９】
本発明の請求項２の光走査装置によれば、この構成を有さない場合と比して、被走査面上の有効画像領域における主走査方向の光ビームの最大スポット径に対する光ビームの最小スポット径の割合を８０％以内に納めることができる。
【００１０】
本発明の請求項３の光走査装置によれば、この構成を有さない場合と比して、回転多面鏡に入射する光ビームと第１のレンズ部材との干渉を防止し、回転多面鏡に入射する光ビームと回転多面鏡の反射面によって走査される光ビームとの光路を分離した上で、光走査装置を小型化することができる。
【００１１】
本発明の請求項４の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、良好な画像を高速で出力することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る光走査装置の一例が採用された画像形成装置を図１から図１１に従って説明する。
【００１３】
（全体構成）  
図１１に示されるように、画像形成装置１０には、４つの色（本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のプロセスカートリッジ１４が上下方向に配列されている。
【００１４】
プロセスカートリッジ１４は、感光体１６を有する感光体カートリッジ２０と、現像カートリッジ２２とで構成されている。
【００１５】
図１０に示されるように、感光体カートリッジ２０は、感光体１６と、感光体１６の周囲に配設されたクリーニング装置２４、帯電ロール２６、イレーズランプ２８、及びクリーニング装置２４の横方向に配設されたサブトナー補給ユニット３０とで構成されている。
【００１６】
また、サブトナー補給ユニット３０には、感光体１６の軸方向に直交する方向に延びる一対の支持突起３２が設けられている。この支持突起３２を画像形成装置１０のカートリッジ受部（図示省略）に挿通させることで、画像形成装置１０にプロセスカートリッジ１４が装着されるようになっている。
【００１７】
さらに、現像カートリッジ２２には、感光体１６上の静電潜像を現像剤Ｇでトナー画像へと現像する現像ロール３４が、感光体１６に対向配置されている。また、現像ロール３４の下方には、現像ロール３４へ現像剤収納室３６内に収納された現像剤Ｇを供給する第１攪拌搬送オーガー３８及び第２攪拌搬送オーガー４０が配設されている。
【００１８】
これにより、第１攪拌搬送オーガー３８及び第２攪拌搬送オーガー４０から供給された現像剤Ｇが現像ロール３４上に付着し、現像ロール３４がこの現像剤Ｇを感光体１６と対向する位置まで搬送する。そして、感光体１６に形成された静電潜像が現像ロール３４上の現像剤Ｇによってトナー画像として可視化される構成となっている。
【００１９】
また、図１１に示されるように、プロセスカートリッジ１４は、用紙搬送経路４４の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ１４の側方には、プロセスカートリッジ１４に走査光を照射する光走査装置４６が配設されている。この光走査装置４６から照射される光ビームＬによって、感光体１６に、画像データに応じた静電潜像が形成されるようになっている。なお、光走査装置４６については詳細を後述する。
【００２０】
さらに、感光体１６に対して用紙搬送経路４４を挟んで対向する位置には、搬送ユニット５０が配設されている。搬送ユニット５０は、画像形成装置１０の側壁１０Ａに沿って設けられた一対の張架ロール５２、５４と、この張架ロール５２、５４に巻き掛けられた搬送ベルト５６とで構成されている。また、張架ロール５４は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト５６が移動するようになっている。
【００２１】
張架ロール５２の近傍には、吸着ロール５８が配設されており、この吸着ロール５８に電圧が印加されることによって、搬送ベルト５６にシート材Ｐが静電的に吸着されるようになっている。
【００２２】
また、搬送ベルト５６の裏面における各色の感光体１６に対向する位置には、それぞれ転写ロール６０が配設されており、転写ロール６０と感光体１６で画像形成部６２が構成されている。この画像形成部６２で、感光体１６上のトナー画像が、搬送ベルト５６によって搬送されるシート材Ｐに転写される。
【００２３】
そして、画像形成装置１０の下部には、シート材Ｐが収納された給紙カセット６４が設けられている。給紙カセット６４の近傍には、シート材Ｐを所定のタイミングで送り出すピックアップロール６６が設けられている。このピックアップロール６６によって給紙カセット６４から送り出されたシート材Ｐは、複数の搬送ロール６８、及び搬送装置７０に備えられたレジストロール７２によって搬送され所定のタイミングで用紙搬送経路４４へ送り出される。用紙搬送経路４４に送り出されたシート材Ｐは、各色の画像形成部６２でトナー画像が転写され、定着装置７４でトナー画像がシート材Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール７６によって排出トレイ７８へ排出される。
【００２４】
さらに、搬送ユニット５０のプロセスカートリッジ１４と反対側には、定着装置７４によって片面に画像が定着されたシート材Ｐの表裏を反転させた状態で再度画像形成部６２へシート材Ｐを搬送する両面印刷用の反転搬送路８０が設けられている。反転搬送路８０には、反転させるシート材Ｐを搬送する複数の搬送ロール８２が配設されており、シート材Ｐは、搬送ロール８２によって反転搬送路８０を搬送され、搬送装置７０に備えられたレジストロール７２によって所定のタイミングで画像形成部６２に送り込まれる構成となっている。
【００２５】
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００２６】
図１１に示されるように、まず、電圧が印加された帯電ロール２６は、感光体１６の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電する。
【００２７】
さらに、帯電された感光体１６上の画像部分が予定の露光部電位になるように光走査装置４６で露光を行ない静電潜像が形成される。
【００２８】
すなわち、図示しない制御装置から供給される画像データに基づき、半導体レーザ（図示省略）をオン・オフして変調することによって画像に対応した潜像が感光体１６上に形成される。
【００２９】
さらに、図１０に示されるように、現像カートリッジ２４の第１攪拌搬送オーガー３８、及び第２攪拌搬送オーガー４０によって攪拌搬送された現像剤Ｇが現像ロール３４に供給され、現像剤Ｇは、現像ロール３４の磁力によって現像ロール３４上に吸着される。吸着された現像剤Ｇは、現像ロール３４によって感光体１６と対向する位置まで搬送される。
【００３０】
現像ロール３４には各色毎に所定の現像バイアス電圧が電源装置（図示省略）から印加されており、感光体１６上の静電潜像は、現像ロール３４の位置を通過する時に、現像剤Ｇのトナーが電気力によって付着しトナー画像として可視化される。
【００３１】
そこで、図１１に示される給紙カセット６４に載置されたシート材Ｐがピックアップロール６６によって、用紙搬送経路４４に送りだされ、さらに、搬送ロール６８及び搬送装置７０に備えられたレジストロール７２によって所定のタイミングで画像形成部６２へ搬送され、感光体１６上のトナー画像がシート材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は定着装置７４で定着され、トナー画像が定着されたシート材Ｐは、排出ロール７６によって排出トレイ７８へ排出される。
【００３２】
さらに、シート材Ｐの両面に画像を形成させる場合には、定着装置７４から排出されたシート材Ｐが搬送ロール８２によって反転搬送路８０に沿って搬送され、搬送装置７０に備えられたレジストロール７２によって所定のタイミングで画像形成部６２に再度送り込まれる。これにより、シート材Ｐの表面に画像が形成されたのと同様にシート材Ｐの裏面に画像が形成され、シート材Ｐは排出ロール７６によって排出トレイ７８へ排出される。
【００３３】
（要部）
次に、光走査装置４６について説明する。
【００３４】
図４に示されるように、光走査装置４６は、４本の感光体１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋにそれぞれ光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを照射して感光体１６上に静電潜像を形成する。
【００３５】
詳細には、光走査装置４６に設けられた光源９０Ｙ、光源９０Ｍ、光源９０Ｃ、光源９０Ｋは、イエロー色の光ビームＬＹ、マゼンタ色の光ビームＬＭ、シアン色の光ビームＬＣ、ブラック色の光ビームＬＫを発光する。
【００３６】
なお、以下では、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
【００３７】
さらに、複数の反射面９２Ａを備え、駆動モータによって回転して光源９０から出射された光ビームＬを反射して感光体１６上の主走査方向に走査させる回転多面鏡としてのポリゴンミラー９２が設けられている。
【００３８】
また、光源９０からポリゴンミラー９２に至るまでの光路中には、入射光学手段として第１の光学手段及び第２の光学手段が設けられている。夫々の光源９０に対応するように設けられた第１の光学手段としてのコリメータレンズ９４が設けられている。そして、このコリメータレンズ９４は、光源９０から出射された光ビームＬを平行光とする機能を有している。
【００３９】
さらに、４個のコリメータレンズ９４の光路下流には、コリメータレンズ９４を透過した平行光を、副走査方向において光ビームＬを収束し、主走査断面（図１参照）においてポリゴンミラー９２の反射面９２Ａの面幅より長い線状の光ビームＬとして反射面９２Ａへ導く第２の光学手段としてのシリンダレンズ９６が１個設けられている。
【００４０】
また、シリンダレンズ９６とポリゴンミラー９２の間には、シリンダレンズ９６を透過した光ビームＬをポリゴンミラー９２に向けて反射する第１平面ミラー９８が設けられている。そして、第１平面ミラー９８によって導かれた光ビームＬは、１２個の反射面９２Ａを備えると共に、回転駆動するポリゴンミラー９２に入射し、ポリゴンミラー９２が、光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを所定の速度で走査させるようになっている。
【００４１】
ここで、前述したように、ポリゴンミラー９２に入射する光ビームＬは、主走査断面において、ポリゴンミラー９２の反射面９２Ａの面幅より長い線状とされている。所謂、光源９０からの光ビームＬがポリゴンミラー９２の複数の反射面９２Ａに跨がるように入射するオーバーフィルドタイプの光走査装置４６である。オーバーフィルドタイプの走査光学系では、アンダーフィルドタイプの走査光学系よりもポリゴンミラー９２の反射面９２Ａの幅を小さくし、面数を多く出来ることによりポリゴンミラー９２を低速回転にしても、走査の高速化を図ることができるようになっている。
【００４２】
一方、図３に示されるように、ポリゴンミラー９２の光路下流には、反射面９２Ａで反射した４本の光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫが共通透過する第１のレンズ部材としての第１ｆθレンズ１００が設けられている。そして、第１ｆθレンズ１００に備えられた光ビームＬが入射する第１入射面１００Ａ及び第１入射面１００Ａから入射した光ビームＬが出射する第１出射面１００Ｂは、非軸対称非球面で構成されている。
【００４３】
さらに、第１ｆθレンズ１００の光路下流には、４本の光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫが反射する第２平面ミラー１０２が設けられ、第２平面ミラー１０２の光路下流には、２本の光ビームＬＹ、ＬＭを反射する第３平面ミラー１０４と２本の光ビームＬＣ、ＬＫを反射する第４平面ミラー１０６が設けられている。
【００４４】
また、第３平面ミラー１０４の光路下流には、光ビームＬＹを感光体１６Ｙに向けて反射させる第５平面ミラー１０８と、光ビームＬＭを感光体１６Ｍに向けて反射させる第６平面ミラー１１０と第７平面ミラー１１２が設けられている。
【００４５】
これに対し、第４平面ミラー１０６の光路下流には、光ビームＬＫを感光体１６Ｋに向けて反射させる第８平面ミラー１１４と、光ビームＬＣを感光体１６Ｃに向けて反射させる第９平面ミラー１１６と第１０平面ミラー１１８が設けられている。
【００４６】
さらに、第５平面ミラー１０８、第７平面ミラー１１２、第１０平面ミラー１１８、第８平面ミラー１１４の光路下流には、各色の感光体１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋの被走査面上に各色の光ビームＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫを結像走査させる第２のレンズ部材としての第２ｆθレンズ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋが夫々設けられている。そして、第２ｆθレンズ１２０Ｙ、１２０Ｍ、１２０Ｃ、１２０Ｋに備えられた光ビームが入射する第２入射面１２２Ｙ、１２２Ｍ、１２２Ｃ、１２２Ｋはトーリック面で構成され、光ビームが出射する第２出射面１２４Ｙ、１２４Ｍ、１２４Ｃ、１２４Ｋは変形シリンドリカル面で構成されている。
【００４７】
この第２ｆθレンズ１２０と前述した第１ｆθレンズによって、ポリゴンミラー９２で等角度走査された光ビームＬが感光体１６の被走査面上で等速走査させるようになっている。
【００４８】
また、第２ｆθレンズ１２０の光路下流には、筐体箱４８に嵌められた防塵ガラス１２８Ｙ、１２８Ｍ、１２８Ｃ、１２８Ｋが設けられており、筐体箱４８への塵等の浸入が防止されている。
【００４９】
ここで、非軸対称非球面とされる第１ｆθレンズ１００の第１入射面１００Ａ及び第１出射面１００Ｂの面形状、トーリック面とされる第２ｆθレンズ１２０の第２入射面１２２の面形状、変形シリンドリカル面とされる第２ｆθレンズ１２０の第２出射面１２４の面形状について説明する。なお、以下に示す面形状は１００Ａ、１００Ｂ、１２２、及び１２４各々において光軸上光学面頂点を原点に取り、主走査断面方向をｙ、副走査断面方向をｘ、光軸方向をｚとなるように座標系を設定し記述したものである。
【００５０】
第１ｆθレンズ１００の第１入射面１００Ａの面形状は、
Ｒｙ：−８４．２７０２（図５参照）、
Ｒｘ：−５１．４８１９（図５参照）、
ＫＹ：５．４２５７０１、
ＫＸ：−１８．６６００９６、
ＡＲ：０．７３８０２３Ｅ−０６、
ＢＲ：−０．１４５４２８Ｅ−０６、
ＣＲ：−０．１４５１４３Ｅ−０９、
ＤＲ：−０．１９７８３１Ｅ−１４、
ＡＰ：０．１１８４３１Ｅ−０１、
ＢＰ：−０．１０５５８５Ｅ＋０１、
ＣＰ：−０．８９４９１１Ｅ＋００、
ＤＰ：−０．３６１１１７Ｅ−０１、
とすると、
【００５１】
【数１】
2010096849.tif 000003
【００５２】
なる式で記述される。
【００５３】
また、第１ｆθレンズ１００の第１出射面１００Ｂの面形状は、
Ｒｙ：−５３．２０８３（図５参照）、
Ｒｘ：−４４．１３７３（図５参照）、
ＫＹ：１．３７９１３９、
ＫＸ：−６．５４７６３６、
ＡＲ：０．１２８９４５Ｅ−０５、
ＢＲ：０．６３３２９３Ｅ−１０、
ＣＲ：０．１６０７１９Ｅ−１２、
ＤＲ：−０．１２８１５９Ｅ−１４、
ＡＰ：−０．８６８０７７Ｅ−０１、
ＢＰ：０．２５９１４１Ｅ＋００、
ＣＰ：０．４９０７７４Ｅ＋００、
ＤＰ：−０．１７１５５８Ｅ−０１、
とすると、
【００５４】
【数１】
2010096849.tif 000004
【００５５】
なる式で記述される。
【００５６】
また、第２ｆθレンズ１２０Ｙ、１２０Ｋの第２入射面１２２Ｙ、１２２Ｋの面形状は、
Ｒｙ：−１０９９．０４３７（図５参照）、
Ｒｘ：−２０３．２７３５（図５参照）、
Ｋ：１２．４０７９８６、
Ａ：０．７０３６３４Ｅ−０７、
Ｂ：−０．３９４７５０Ｅ−１１、
Ｃ：０．３２７１８６Ｅ−１５、
Ｄ：−０．１６２５９８Ｅ−１９、
とすると、
【００５７】
【数２】
2010096849.tif 000005
【００５８】
なる式で記述される。
【００５９】
また、第２ｆθレンズ１２０Ｙ、１２０Ｋの第２出射面１２４Ｙ、１２４Ｋの面形状は、
Ｒｙ：∞（図５参照）、
Ｒｘ：−４６．３０７６（図５参照）、
Ａ２：−０．００１０６２
Ａ４：８．７６９７１Ｅ−０８
Ａ６：−７．９９９０４２Ｅ−１５
Ａ８：−１．２１０１１７Ｅ−１５
Ａ１０：１．６８９５８９Ｅ−１９
Ｘ０：０．０７１７３８
Ｂ２：−２．９１９０２４Ｅ−０５
Ｂ４：１．０５８３６０５Ｅ−０８
Ｂ６：−４．３５４３２１Ｅ−１２
Ｂ８：７．７３６４５６Ｅ−１６
Ｂ１０：−４．７９８３１９Ｅ−２０、
とすると、
【００６０】
【数３】
2010096849.tif 000006
【００６１】
なる式で記述される。
【００６２】
また、第２ｆθレンズ１２０Ｍ、１２０Ｃの第２入射面１２２Ｍ、１２２Ｃの面形状は、
Ｒｙ：−１０３６．７８３（図５参照）、
Ｒｘ：−２０１．３３０９（図５参照）、
Ｋ：１４．３２０２０
Ａ：０．６９７８６Ｅ−０７
Ｂ：−０．３３０５３２Ｅ−１１
Ｃ：０．２４０８４３Ｅ−１５
Ｄ：−０．１２１４５９Ｅ−１９
とすると、
【００６３】
【数２】
2010096849.tif 000007
【００６４】
なる式で記述される。
【００６５】
また、第２ｆθレンズ１２０Ｍ、１２０Ｃの第２出射面１２４Ｍ、１２４Ｃの面形状は、
Ｒｙ：∞（図５参照）、
Ｒｘ：−４５．６２１１（図５参照）、
Ａ２：−０．００１０６２、
Ａ４：８．７６９７１Ｅ−０８、
Ａ６：−７．９９９０４２Ｅ−１５、
Ａ８：−１．２１０１１７Ｅ−１５、
Ａ１０：１．６８９５８９Ｅ−１９、
Ｘ０：−０．２９２８６９、
Ｂ２：−１．０１１９１０Ｅ−０５、
Ｂ４：２．１３０１３８Ｅ−０９、
Ｂ６：−７．０３４１８４Ｅ−１３、
Ｂ８：１．１８３３９２Ｅ−１６、
Ｂ１０：−７．３０９９６２Ｅ−２１、
とすると、
【００６６】
【数３】
2010096849.tif 000008
【００６７】
なる式で記述される。
【００６８】
また、図５に示されるように、各部品間の距離、各レンズの厚さ及び屈折率が決められている。
【００６９】
一方、図１、図２には、ポリゴンミラー９２の光路下流に設けられた平面ミラーを除き、光ビームＬの光路に着目した光路展開図が示されている。
【００７０】
本実施形態では、図１に示されるようにシリンダレンズ９６から出射して第１平面ミラー９８を介してポリゴンミラー９２の反射面９２Ａに導かれた光ビームＬと、第１ｆθレンズ１００の光軸との成す角をαとし、第１ｆθレンズ１００の有効画像領域に対応した反射面９２Ａにおける有効半画角をθとした場合に、
ｔａｎ（θ／２）・ｔａｎ（α／２）≦０．１１  （条件式１）
の関係が満たされるように、各部品の配置が決められている。このように設定することで、感光体１６の被走査面上の有効画像領域における主走査断面方向の最大スポット径に対する最小スポット径の割合が８０％以内に収めることが出来、有効画像領域において画像の一様性（画像濃度、ライン幅等）を確保することが出来る構成となっている。
なお、αは０でないことが望ましい。αを０とするとポリゴンミラー９２の反射面９２Ａに入射する光ビームとポリゴンミラー９２の反射面９２Ａから出射して第１ｆθレンズ方向に出射する光ビームとを空間的に分離する必要が生じる。このことは光走査装置や第１ｆθレンズ１００の副走査断面方向のサイズを大きくするのみならず、ポリゴンミラー９２の反射面９２Ａに入出射する光ビームに副走査断面方向に大きな角度をつける必要が生じるため、特性を確保することが困難になる。
【００７１】
さらに、ポリゴンミラー９２の反射面９２Ａから第１ｆθレンズ１００の第１入射面１００Ａまでの距離をＬとした場合に、
１９≦{Ｌ×（ｔａｎα−ｔａｎθ）}≦４６  （条件式２）
の関係が満たされるように、各部品の配置が決められている。このように設定することで、下記１〜５の要素を考慮しても、第１ｆθレンズ１００の主走査断面サイズをコンパクトに収めることができ、さらに、ポリゴンミラー９２に入射する光ビームＬと第１ｆθレンズ１００との干渉を防止し、ポリゴンミラー９２への入射光ビームと、ポリゴンミラー９２の反射面９２Ａにより偏向された後、有効画像領域に対応した有効半画角の端部を通過する出射光ビームＬとの光路が分離される構成となっている。
１．有効画像領域に対応した有効半画角の端部を通過する出射光ビームの位置のバラツキ
２．書込開始信号に使用する光ビームの通過幅、
３．第１ｆθレンズ１００の非有効部、
４．第１ｆθレンズの筐体への取付部、
５．ポリゴンミラー９２への入射光ビームのビーム幅
なお、本発明の第１ｆθレンズ１００のように非球面のレンズを使用して光学特性を実現しようとする場合、安価に製作することができる樹脂成形でレンズを製作することが一般的である。しかし、レンズのサイズが大きくなると樹脂成形でレンズを製作することは困難なり、また、レンズ端部の出来は良好でないため、端部には非有効部を設けておくことが必要である。
【００７２】
また、、条件式２において下限である１９を下回ると光路分離が困難である。また、上限である４６を越えると、第１ｆθレンズ１００のサイズを不必要に大きくなり、走査光学系とポリゴンミラー９２の同一の反射面に入射する光ビームＬとのなす角であるαを不必要に大きくすることになり高画質化に適さなくなってしまう。
【００７３】
さらに、図６には、本実施形態の光走査装置４６の走査光学系の特性であるＢＯＷ（走査線湾曲）が示されており、図７には、Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ（ｆθ特性）が示されており、図８には、像面湾曲が示されており、図９には、Ｐ／Ｒ上（感光体ドラム上）ビーム径が示されている。これらの図からも分るように、本実施形態の光走査装置４６の走査光学系は良好な光学特性が維持されている。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態に係る光走査装置における光ビームの光路を主走査断面方向からみた光路展開図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光走査装置における光ビームの光路を副走査断面方向からみた光路展開図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光走査装置を示した側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る光走査装置を示した斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光走査装置に備えられたレンズの曲面、屈折率及び部品間距離等を示した図面である。
【図６】本発明の実施形態に係る光走査装置の特性をグラフで表した図面である。
【図７】本発明の実施形態に係る光走査装置の特性をグラフで表した図面である。
【図８】本発明の実施形態に係る光走査装置の特性をグラフで表した図面である。
【図９】本発明の実施形態に係る光走査装置の特性をグラフで表した図面である。
【図１０】本発明の実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置に備えられたプロセスカートリッジを示した概略構成図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る光走査装置が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０          画像形成装置
１６          感光体（像保持体）
４６          光走査装置
９０          光源
９２          ポリゴンミラー（回転多面鏡）
９２Ａ        反射面
９４          コリメータレンズ（第１の光学手段）
９６          シリンダレンズ（第２の光学手段）
１００        第１ｆθレンズ（第１のレンズ部材）
１００Ａ      第１入射面
１００Ｂ      第１出射面
１２０        第２ｆθレンズ（第２のレンズ部材）
１２２        第２入射面
１２４        第２出射面
【図１】
2010096849.tif 000009
【図２】
2010096849.tif 000010
【図３】
2010096849.tif 000011
【図４】
2010096849.tif 000012
【図５】
2010096849.tif 000013
【図６】
2010096849.tif 000014
【図７】
2010096849.tif 000015
【図８】
2010096849.tif 000016
【図９】
2010096849.tif 000017
【図１０】
2010096849.tif 000018
【図１１】
2010096849.tif 000019