(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と，
前記光源からの光線を反射して偏向する光偏向器と，
前記光偏向器の反射方向に設置され，前記光偏向器で反射された光線が通過する２個のｆθレンズと，
前記光源に対応して設けられ、前記２個のｆθレンズを通過した光線を案内する反射ミラー群と，
前記光源から出て，上記反射ミラー群を経由した光線が結像する像担持体と、
を備えた光走査装置であって，
前記反射ミラー群は，
前記２個のｆθレンズを通過した光を反射する第１の反射ミラーと，
前記第１の反射ミラーで反射した光を反射する第２の反射ミラーと，
前記第２の反射ミラーで反射した光を前記像担持体の方向へ反射する第３の反射ミラーを備え，
前記第３の反射ミラーと前記像担持体とは、前記光偏向器によって反射されて前記２個のｆθレンズを通過する光路を挟んで互いに反対側に配置され，
前記第３の反射ミラーから前記像担持体に至る光線が，前記２個のｆθレンズの間を通過するように，前記２個のｆθレンズおよび前記第３の反射ミラーの位置が設定され，
前記第１の反射ミラーおよび第２の反射ミラーの反射角度はいずれも９０度であり，
前記２個のｆθレンズは、第１の走査光レンズと、第２の走査光レンズであり、
前記第１の走査光レンズは，前記第２の走査光レンズよりも前記光偏向器に近い位置に配置され、
前記第１の走査光レンズは，走査光を通過させるように主走査方向に伸びて形成され、前記主走査方向に正のパワーを有するとともに，前記主走査方向に直交する方向である副走査方向に負のパワーを有するレンズであり、
前記第２の走査光レンズは，走査光を通過させるように主走査方向に伸びて形成され、前記主走査方向に負のパワーを有するとともに前記副走査方向に正のパワーを有するレンズであり、
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズを合わせた主走査方向におけるパワーをφtm、
前記第１の走査光レンズの主走査方向におけるパワーをφ1m、
前記第２の走査光レンズの主走査方向におけるパワーをφ2m、
前記第１の走査光レンズの副走査方向におけるパワーをφ1s、
前記第２の走査光レンズの副走査方向におけるパワーをφ2sとするとき、
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズそれぞれの主走査方向のパワーが，少なくとも次の（ａ１）式又は（ａ２）式の条件を満たし、
−１．２０≦φ2m／φtm≦−０．４８・・・（ａ１）
１．３２≦φ1m／φtm≦２．００・・・（ａ２）
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズそれぞれの副走査方向のパワーが，次の（ｂ１）式の条件を満たす
−２．９８≦φ1s／φ2s≦−０．８１・・・（ｂ１）
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
複数の光源と，
前記複数の光源からの光線を対称な２方向に反射して偏向する光偏向器と，
前記光偏向器の反射方向に設置され，前記光偏向器で反射された光線が通過する２個のｆθレンズと，
前記各光源に対応して設けられ、前記２個のｆθレンズを通過した光線を案内する反射ミラー群と，
前記複数の光源から出て，上記反射ミラー群を経由した光線が結像する複数の像担持体と、
を備えた光走査装置であって，
前記反射ミラー群は、
前記２個のｆθレンズを通過した光を反射する第１の反射ミラーと，
前記第１の反射ミラーで反射した光を反射する第２の反射ミラーと，
前記第２の反射ミラーで反射した光を前記像担持体の方向へ反射する第３の反射ミラーを備え，
前記第３の反射ミラーと前記像担持体とは、前記光偏向器によって反射されて前記２個のｆθレンズを通過する光路を挟んで互いに反対側に配置され，
前記第３の反射ミラーから前記像担持体に至る光線が，前記２個のｆθレンズの間を通過するように，前記２個のｆθレンズおよび前記第３の反射ミラーの位置が設定され，
前記第１の反射ミラーおよび第２の反射ミラーの反射角度はいずれも９０度であり，
前記２個のｆθレンズは、第１の走査光レンズと、第２の走査光レンズであり、
前記第１の走査光レンズは，前記第２の走査光レンズよりも前記光偏向器に近い位置に配置され、
前記第１の走査光レンズは，走査光を通過させるように主走査方向に伸びて形成され、前記主走査方向に正のパワーを有するとともに，前記主走査方向に直交する方向である副走査方向に負のパワーを有するレンズであり、
前記第２の走査光レンズは，走査光を通過させるように主走査方向に伸びて形成され、前記主走査方向に負のパワーを有するとともに前記副走査方向に正のパワーを有するレンズであり、
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズを合わせた主走査方向におけるパワーをφtm、
前記第１の走査光レンズの主走査方向におけるパワーをφ1m、
前記第２の走査光レンズの主走査方向におけるパワーをφ2m、
前記第１の走査光レンズの副走査方向におけるパワーをφ1s、
前記第２の走査光レンズの副走査方向におけるパワーをφ2sとするとき、
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズそれぞれの主走査方向のパワーが，少なくとも次の（ａ１）式又は（ａ２）式の条件を満たし、
−１．２０≦φ2m／φtm≦−０．４８・・・（ａ１）
１．３２≦φ1m／φtm≦２．００・・・（ａ２）
前記第１の走査光レンズ及び前記第２の走査光レンズそれぞれの副走査方向のパワーが，次の（ｂ１）式の条件を満たす
−２．９８≦φ1s／φ2s≦−０．８１・・・（ｂ１）
ことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光走査装置を備えてなる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，複写機，プリンタ，ファクシミリなどの画像形成装置，及び画像形成装置に用いられる光走査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，タンデム式のカラー画像形成装置においては，各ドラムなどの像担持体に光線を結像させて行う潜像の書き込みを，像担持体毎に個別に設けた光走査装置により，別個に行うものが知られている。このような光走査装置では，ポリゴンミラーなどの光偏向器とその駆動用モータとが光源の数だけ必要となる。しかし，このような光偏向器を用いた光走査装置は，比較的高価である。そのため，各像担持体毎に個別に光走査装置を設けることは部品コストや製造コストの点で問題となる。
そこで，タンデム式のカラー画像形成装置の低コスト化及び，小型化を図るために，複数の像担持体へ光走査を行う手段として，光偏向器を共通化して，一つの光偏向器で複数の光源からの光線を同時に偏向して走査することにより，一つの光偏向器で複数の光源からの光線を同時に複数の像担持体に照射して光走査を行う画像形成装置が知られている。
例えば，特許文献１に記載されている光走査装置では，図６に示すように，複数（４個）の光走査光学系を備えている。複数（４個）の光走査光学系それぞれは，複数の光源（不図示）と，前記複数の光源からの光線を対称な２方向に反射して偏向する光偏向器６２と，前記光偏向器６２の反射方向に設置されると共に前記光偏向器６２で反射された光線が通過する第１の結像用レンズ６３と，前記結像用レンズ６３を通過した光線を案内するミラー群６５，７５，７６と，上記ミラー群６５，７５，７６を経由した光線が結像する感光体ドラム２と，第２の結像用レンズ７０とを備えている。
このような光走査装置では，光源から第１の結像用レンズ６３迄の距離と，第１の結像用レンズ６３の焦点距離とが定まると，第１の結像用レンズ６３から感光体ドラム２までの光路長は，一定となる。そのため，感光体ドラム２を光偏向器６２の近くに配置して装置の小型化を図ろうとすると，上記光路を折り返す必要がある。
そこで特許文献１に記載の光走査装置(図６)では，第１の結像用レンズ６３と感光体ドラム２との間にミラー群６５，７５，７６を配置しており，これにより，光路を折り返すことで装置の小型化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，特許文献１に記載の光走査装置では，光偏向器６２と第１の結像用レンズ６３とを備えた水平の層と，ミラー７５，７６を備えた折り返し光路の水平の層と，感光体ドラム２とが，この順に上下に配置されている。そのため，光偏向器６２から像担持体２までの距離が長くなる。これにより，光操走査装置全体の上下方向のサイズが大型化することになる。
【０００５】
従って，本発明は，上記した事情に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，像担持体に光を照射するミラー，像担持体及び光偏向器の配置を変更して，光走査装置全体のコンパクト化を図ることができる光走査装置及びこれを備えた画像形成装置の提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明において
光源と，
前記光源からの光線を反射して偏向する光偏向器と，
前記光偏向器の反射方向に設置され，前記光偏向器で反射された光線が通過する１個以上のレンズと，
前記光源に対応して設けられ，前記レンズを通過した光線を案内する反射ミラー群と，
前記光源から出て，上記反射ミラー群を経由した光線が結像する像担持体と，を備えた光走査装置であって，
前記反射ミラー群は，前記レンズを通過した光線を前記像担持体の方向へ反射する第３の反射ミラーを少なくとも備えて構成され，
前記第３の反射ミラーと前記像担持体とは，前記光偏向器によって反射されて前記レンズを通過する光路を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする光走査装置として構成される。
また，本発明は，
複数の光源と，
前記複数の光源からの光線を対称な２方向に反射して偏向する光偏向器と，
前記光偏向器の反射方向に設置され，前記光偏向器で反射された光線が通過する１個以上のレンズと，
前記各光源に対応して設けられ，前記レンズを通過した光線を案内する反射ミラー群と，
前記複数の光源から出て，上記反射ミラー群を経由した光線が結像する複数の像担持体と，を備えた光走査装置であって，
前記反射ミラー群は，前記レンズを通過した光線を前記像担持体の方向へ反射する第３の反射ミラーを少なくとも備えて構成され，
前記第３の反射ミラーと前記像担持体とは，前記光偏向器によって反射されて前記レンズを通過する光路を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする光走査装置として構成される。
反射ミラー層と，光偏向器層と，感光体ドラムとの配置に関して，反射ミラー層と，光偏向器層と，感光体ドラムとがこの順に上下方向に並んでいる。そのため，最終の反射ミラーと感光体ドラムとの距離を固定し，最終の反射ミラーの位置を固定した場合に，光偏向器層と最終の反射ミラーとの上下方向の距離の２倍だけ，光偏向器と感光体ドラムとの上下方向の距離を短くすることが出来る。
前記１個以上のレンズは，２個のｆθレンズであり，前記第３の反射ミラーから前記像担持体に至る光線が，前記２個のｆθレンズの間を通過するように，前記２個のｆθレンズおよび前記第３の反射ミラーの位置が設定されることが好ましい。このような配置を採用することで，光走査装置を，さらに小型にすることができる。
また，前記反射ミラー群は，前記第３の反射ミラーへ光線を反射する第２の反射ミラーと，前記２個のｆθレンズを通過した光を前記第２の反射ミラーの方向へ反射させる第１の反射ミラーとを備えてことが好ましい。この場合，前記第１の反射ミラーおよび第２の反射ミラーの反射角度がいずれも９０度であれば，ミラー群を小型化することができると共に，これらのミラーの角度を正確に設定することができる。そのため，作像精度を向上させることができる。
このような構成を備える光走査装置は，画像形成装置に用いることが可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は，反射ミラー層と，光偏向器層と，感光体ドラムとの配置に関して，反射ミラー層と，光偏向器層と，感光体ドラムとがこの順に上下方向に並んでいる。そのため，最終の反射ミラーと感光体ドラムとの距離を固定して，最終の反射ミラーの位置を固定した場合に，光偏向器層と最終の反射ミラーとの上下方向の距離の２倍だけ，光偏向器と感光体ドラムとの上下方向の距離を短くすることが出来る。
その結果，この光走査装置の上下方向のサイズを小型化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の画像形成部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる画像形成装置に用いられる走査光学ユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる画像形成装置に用いられる走査光学ユニットの概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる画像形成装置に用いられる走査光学ユニットに光路を書き込んだ概略断面図である。
【図６】本発明の従来技術を説明する光走査装置の断面図である。
【図７】本発明の実施形態にかかる光走査装置図と従来の光走査装置を比較する図である。
【図８】本実施形態に係る光走査装置Ｙを備えた画像形成装置Ｘの主要部（画像形成部）の概略構成図である。
【図９】副走査方向から見た光走査装置Ｙ及びビーム光の光路の概略図であるである。
【図１０】主走査方向から見た光走査装置Ｙの断面及び走査光の光路の概略図である。
【図１１】光走査装置Ｙの実施条件の一例を示す図である。
【図１２】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１３】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１４】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１５】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１６】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１７】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１８】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図１９】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図２０】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。
【図２１】光走査装置Ｙによる走査光のスポットダイアグラムである。
【図２２】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２３】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２４】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２５】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２６】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２７】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２８】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図２９】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図３０】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図３１】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図３２】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図３３】光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【図３４】主として光学系の本体筐体への取り付け状態を示す画像形成装置の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
まず，本発明の実施形態に係る画像形成装置Ｘの概要について説明する。画像形成装置Ｘは，カラープリンタを例に説明するが，これに限定されるものではない。画像形成装置Ｘは，複写機やファクシミリやモノクロのプリンタ等であっても良い。
画像形成装置Ｘは，図１，２に示すように，一般的な中間転写方式の画像形成装置と同様に，４つの画像形成部１と，２つの光学装置２ａと，中間転写ベルト３とを備える。さらに画像形成装置Ｘは，二次転写装置４，給紙装置５，定着装置６，排紙部７等を備えている。
ここで，４つの画像形成部１それぞれは，ブラック，イエロー，シアン，マゼンダの各色のトナー像を中間転写ベルト３へ転写する画像形成プロセスを実行するものである。画像形成部１は，図１の右側（中間転写ベルト３の移動方向下流側）からブラック，イエロー，シアン，マゼンダの順で画像形成プロセスを実行する。これら画像形成部１は，各色で画像形成プロセスが異なるものではなく，それぞれ同じ構成を備えるものである。そのため，全て画像形成部１という。本実施形態においては，特に必要のある場合のみ，画像形成部１Ｂ（ブラック），１Ｙ（イエロー），１Ｃ（シアン），１Ｍ（マゼンダ）という。また，２つの光学装置２ａは，互いに同じ構成を備えるものである。そのため，全て光学装置２ａという。
図２に示すように，画像形成部１は，感光体ドラム２（像担持体の一実施形態），帯電装置１２，現像装置１３，一次転写装置１４，クリーニング装置１５等を備えている。感光体ドラム２は，トナー像を担持する。帯電装置１２は，感光体ドラム２の表面を帯電させる。現像装置１３は，帯電した感光体ドラム２の表面においてレーザビーム光の照射（露光）により書き込まれた静電潜像を，トナーにより現像する。一次転写装置１４は，現像されて感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３に転写する。クリーニング装置１５は，感光体ドラム２上に残留するトナーを除去する。尚，特定の色の画像形成部１の構成として説明する場合には，上記した画像形成部１Ｂ，１Ｙ，１Ｃ，１Ｍと同様に，ブラック，イエロー，シアン，マゼンダを意味するＢ，Ｙ，Ｃ，Ｍを各符号に添える（例えばブラック用の感光体ドラムの場合は感光体ドラム２Ｂとする等）。
２つの光学装置２ａは，画像形成部１の下方に配置されている。２つの光学装置２ａうちの一方は，ブラック用及びイエロー用の感光体ドラム２に，静電潜像を形成する（書き込む）ために(以下「静電潜像形成用」という)のレーザビーム光Ｌ（ビーム光の一例）を出力するものである。２つの光学装置２ａのうちの，他方はシアン用及びマゼンダ用の感光体ドラム２に，静電潜像形成用のレーザビーム光Ｌを出力するものである。光学装置２ａの構成については，後述する。しかし，光学装置２ａの構成についても，特定の色に関する構成を示す場合は，画像形成部１と同様に，ブラック，イエロー，シアン，マゼンダを意味するＢ，Ｙ，Ｃ，Ｍを各符号に添える。
中間転写ベルト３は，例えばゴムやウレタン等の素材からなる無端状のベルトである。中間転写ベルト３は，駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに掛け回されて支持されて回転駆動される。中間転写ベルト３は，感光体ドラム２と一次転写装置１４との間を通過する。
【００１１】
画像形成装置Ｘによる記録紙等の被転写材への画像形成動作は，一般的な画像形成装置Ｘと特に変わるところはない。画像形成装置Ｘによる画像形成動作の概略は，次の通りである。まず，感光体ドラム２は，帯電装置１２によって一様に帯電される。帯電された感光体ドラム２には，光学装置２ａによってレーザビーム光Ｌが照射される。これにより，感光体ドラム２が露光されて，感光体ドラム２の表面には静電潜像が形成される（書き込まれる）。この静電潜像は，現像装置１３によって現像される。そして，感光体ドラム２の表面には，トナー像が形成される。この動作が各色用の画像形成部１において行われる。
各色の感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像は，対応する一次転写装置１４によって中間転写ベルト３に順次転写されて積層される。そして，中間転写ベルト３上には，フルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト３上に形成されたフルカラーのトナー画像は，給紙装置５から１枚ずつ送られる記録紙に，二次転写装置４によって転写される。その後，トナーは，定着装置６によって記録紙に定着される。画像が形成された記録紙は，排紙部７へ排出される。
トナー像が中間転写ベルト３に転写された後，感光体ドラム２の表面に残留するトナーは，クリーニング装置１５によって除去される。
このように，画像形成装置Ｘは，記録紙等の被転写材にカラー画像を形成させる。
【００１２】
次に，本発明に係る画像形成装置Ｘの光学装置２ａについて，図４，５を参照して説明する。
光学装置２ａは，静電潜像形成用のレーザビーム光（図５参照）Ｌを出射するレーザダイオード等の光源（不図示）や，レーザビーム光Ｌを感光体ドラム２の回転軸方向（主走査方向）に走査するための各種光学機器からなる光学系２０，及び光学系２０を収容する筐体（不図示）等を備えて構成されている。光学系２０を構成する光学機器には，コリメータレンズ（不図示），シリンドリカルレンズ（不図示），光偏向器２２，ｆθレンズ２３，反射ミラー２４ａ（第１の反射ミラーの一例），２４ｂ（第２の反射ミラーの一例），２４ｃ（第３の反射ミラーの一例）等が含まれる。コリメータレンズ（不図示）は，光源が発するレーザビーム光Ｌを平行光にする。シリンドリカルレンズ（不図示）は，その平行光を線状に集光する。光偏向器２２は，レーザビーム光を反射しつつ回転して扇状に走査するポリゴンミラー２２ａ及びその回転駆動モータ２２ｂを備える。ｆθレンズ２３は，第１のｆθレンズ２３ａと，第２のｆθレンズ２３ｂと，からなり，扇状に走査されるレーザビーム光Ｌの主走査方向における走査速度を一定化させる。反射ミラー２４ａ，２４ｂ，２４ｃは，走査されるレーザビーム光Ｌを反射する。
これらの光学系２０を構成する光学機器は前記筐体（不図示）に収容される。前記光源は，筐体に収容されてもよいが，これに制限されず，筐体の外面に取り付けられる，光源専用の保持部材等に収容されるようにしてもよい。
【００１３】
本実施形態の光学装置２ａは，上記１つの光偏向器２２によって２つの感光体ドラム２にレーザビーム光Ｌを走査させる光学系を備えている。ただし，実際には図１に示したように，４色の色に対応して４個の光学系が設けられている。
しかしながら，本発明の画像形成装置における光学装置は，これらに限定されず，１つの光偏向器によって４つの感光体ドラムにレーザビーム光を走査させるものや，トナーの色に１つずつ設けられると共にそれぞれに光偏向器を備える光学装置であってもよい。
【００１４】
この実施形態にかかる光走査装置Ｙにおける特徴点は，図４，５に示されるように，第１の反射ミラー２４ａは，光線（ビーム光）を下方の第２の反射ミラー２４ｂの方向に折り返して反射しており，第２の反射ミラー２４ｂは，更に光線を第３の反射ミラー２４ｃの方向に反射し，第３の反射ミラー２４ｃは，更に光線を上方の感光体ドラム２（像担持体の一例）の方向へ反射している点である。さらに，この実施形態にかかる光走査装置Ｙにおける特徴点は，前記第３の反射ミラー２４ｃからの反射光が，ｆθレンズ２３を構成する２個に分けられた第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの間を通過して感光体ドラム２に照射されている点である。
別言すれば，この実施形態にかかる光走査装置Ｙは，前記光偏向器２２，集光レンズの一例であるｆθレンズ２３及び第１の反射ミラー２４ａを備えた光偏光器層Ｓ１（図７（ｂ））と，その下層の第２の反射ミラー２４ｂ及び第３の反射ミラー２４ｃを備えた反射ミラー層Ｓ２とを備える。上記反射ミラー層Ｓ２（図７（ｂ））と感光体ドラム２とは，前記光偏向器層Ｓ１を挟んで互いに反対側に配置されている。さらに，前記第３の反射ミラー２４ｃからの反射光は，ｆθレンズ２３を構成する２個に分けられた第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの間を通過して感光体ドラム２に照射されている。
これを更に，簡略化して考えると，第１の特徴は，この実施形態にかかる光走査装置Ｙにおいて，前記各光源に対応して設けられる反射ミラー群２４が，集光レンズであるｆθレンズ２３を通過した光線(ビーム光)を感光体ドラム２方向へ反射する第３の反射ミラーの一例である第３の反射ミラー２４ｃを少なくとも備えていること，および，前記第３の反射ミラー２４ｃと前記感光体ドラム２とが，前記光偏向器２２によって反射されて前記ｆθレンズ２３を通過する光路を挟んで互いに反対側に配置されていることである。さらに，第２の特徴は，前記第３の反射ミラー２４ｃからの反射光が，ｆθレンズ２３を構成する２個に分けられた第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの間を通過して感光体ドラム２に照射されていることである。
【００１５】
このような光走査装置Ｙにおける光路を，図７を参照して説明する。図７（ａ）特許文献１における光走査装置光路を，（ｂ）は，図５に示されたこの実施形態に係る光走査装置の光路を示し，両者を比較して示している。尚，特許文献１における光走査装置の構成に関して，図７（ａ）は図６に示された特許文献１における光走査装置の反射ミラー群の構成を，図５に示された本実施形態の構成と比較するために，図５に示された本実施形態の構成に整合させている。
また，第１のｆθレンズ２３ａ，及び，第２のｆθレンズ２３ｂを１つのｆθレンズ２３で示している。
また，図３４に示すように，上記レンズ群やミラー群は，画像形成装置Ｘの本体の筐体へ取り付けられる。
図７を用いて，図４に示された本発明の実施形態にかかる光走査装置Ｙが特許文献１に記載の光走査装置と異なる点を説明する。特許文献１に記載の光走査装置（図７（ａ））では，光偏光器層Ｓ１と，反射ミラー層Ｓ２と，感光体ドラム２とが，この順に上下方向に並んでいる。これに対して，本発明の実施形態にかかる光走査装置Ｙ（図７（ｂ））では，反射ミラー層Ｓ２と，感光体ドラム２とが，光偏光器層Ｓ１を中心として互いに反対側に並んでいる。即ち，両者は，反射ミラー層Ｓ２と，光偏光器層Ｓ１と，感光体ドラム２との配置が相違する。
その結果，図７（ａ），（ｂ）に示すように，前記光偏向器２２によって反射された光線（ビーム光）と感光体ドラム２の中心との上下方向の距離をＬ１とし，前記光偏向器２２によって反射された光線（ビーム光）と第２の反射ミラー２４ｂから第３の反射ミラー２４ｃの光線（ビーム光）との上下方向の距離Ｌ２を固定した場合に，当該距離Ｌ２の２倍（Ｌ２×２）の分だけ，前記光偏向器２２によって反射された光線（ビーム光）と感光体ドラム２の中心との上下方向の距離Ｌ１を短くする（Ｌ１´にする）ことが出来る。
これによって，画像形成装置全体のサイズを小さくできる。
【００１６】
上記実施形態は，複数の光源を備えたカラー画像の画像形成装置に関するものである。しかし，この発明は，単一の光源を備えたモノクロの画像形成装置についても適用可能である。
その場合の実施形態としては，図４において，左右の第１のｆθレンズ２３ａ，第２のｆθレンズ２３ｂと，第１の反射ミラー２４ａ，第２の反射ミラー２４ｂのうちの一方のみを有する光走査装置である。
そして，この光走査装置は，光源と，前記光源からの光線を反射して偏向する光偏向器２２と，前記光偏向器２２の反射方向に設置される共に，前記光偏向器２２で反射された光線が通過する１個以上のｆθレンズ２３と，前記ｆθレンズ２３を通過した光線を案内する反射ミラー群２４と，上記光源から出て，上記反射ミラー群２４を経由した光線が結像する感光体ドラム２とを備えている。この光走査装置においては，前記光源に対応して設けられる反射ミラー群２４は，前記ｆθレンズ２３を通過した光線を前記感光体ドラム２の方向へ反射する第３の反射ミラー２４ｃを少なくとも備えて構成されている。そして，前記第３の反射ミラー２４ｃと前記感光体ドラム２とは，前記光偏向器２２によって反射されて前記ｆθレンズ３を通過する光線の光路を挟んで互いに反対側に配置される。
【００１７】
本発明の目的は，小型化された光走査装置を提供することである。
その意味では，レンズ群を小型化した光走査装置と組み合わせることで，本発明の目的は，更に効果的に達成される。そのために，この実施形態にかかる光走査装置では，ｆθレンズ２３は，前記のように，第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの２個に分割されている。そして，前記したように第３の反射ミラー２４ｃからの反射光は，上記のように分割された２個の第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの間を通過して像担持体２へ向けて照射される。
【００１８】
このような配置によって，次に述べるような種々の利点が生じる。
すなわち，図４に示すように，前記ポリゴンミラー２２ａは回転駆動モータ２２ｂにより回転駆動される。しかし，その回転数は高速であるため，回転駆動モータ２２ｂは，高度に発熱する。そのため，通常，回転駆動モータ２２ｂの下方に冷却用のヒートシンク２２ｃが配置される。この場合，図４に示すように，第３の反射ミラ−２４ｃを破線で示す２４ｄの位置に配置することにより，反射光を矢印２４ｅの方向に照射することも理論的には可能である。しかしながら，前記したように第３の反射ミラ−を２４ｄの位置に配置すれば，前記ヒートシンク２２ｃと干渉すると考えられる。また，第３の反射ミラー２４ｄとヒートシンク２２ｃと干渉を回避できたとしても，高温となるヒートシンク２２ｃと第３の反射ミラー２４ｄとの距離があまりにも近くなり過ぎる。そのため，第３の反射ミラー２４ｄの温度が高温となって，第３の反射ミラー２４ｄには，温度により変形する。そして，第１の反射ミラー２４ｄの変形により，画像に歪みが生じるといった問題が生じる。この点，この実施形態においては，第３の反射ミラー２４ｃは，その反射光を２個の第１のｆθレンズ２３ａと第２のｆθレンズ２３ｂとの間を通過するような位置に配置されている。これにより，第３の反射ミラー２４ｃはヒートシンク２２ｃから遠ざかる。従って，第３の反射ミラー２４ｃは，熱によるゆがみが回避される。そして，画像がひずむといった不都合は回避される。
このようなことは，タンデム型のカラー画像形成装置にかかわらず，モノクロ画像形成装置についても同様である。
【００１９】
また，この実施形態では，前記のように前記第３の反射ミラー２４ｃへ光線を反射する反射ミラー２４ｂ（第２の反射ミラーの一例）と，前記前記光偏向器２２で反射した光を前記第２の反射ミラー２４ｂの方向へ反射させる反射ミラー２４ａ（第１の反射ミラーの一例）とを備えている。そして，前記第２の反射ミラー２４ｂおよび第１の反射ミラー２４ａの反射角度は，いずれも９０度に設定されている。このように，光を直角に反射することは，反射ミラーとしては一般的である。そのため，調整が容易である。これにより，反射光の方向が安定して，画像のゆがみは，少なくなる。また，このような構成によって，光学系は，単純となる。従って，光走査装置の小型化にも寄与することができる。
【００２０】
以下の実施形態は，ｆθレンズを２個に分離させることで，レンズ群を小型化することの出来る光走査装置に関するものである。本発明にかかる光走査装置は，このようなレンズ群を小型化することの出来る光走査装置の光学部に適用すれば，更に小型の光走査装置を実現できる。あるいは，このようなレンズ群を小型化することの出来る光走査装置の光学部に適用しなくても，これと組み合わせることで光走査装置の小型化を図ってもよい。
ここに，図８は，上記した本発明者が提案したレンズ群を小型化することの出来る光走査装置Ｙを備えた画像形成装置Ｘの主要部（画像形成部）の概略構成図である。図９は副走査方向から見た光走査装置Ｙ及びビーム光の光路の概略図である。図１０は主走査方向から見た光走査装置Ｙの断面及び走査光の光路の概略図である。図１１は光走査装置Ｙの実施条件の一例を示す図である。図１２は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１３は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１４は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１５は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１６は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１７は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１８は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更走査光のリニアリティに与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図１９は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更主走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図２０は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件の変更副走査方向の像面湾曲に与える影響を評価した実験結果を表すグラフである。図２１は光走査装置Ｙによる走査光のスポットダイアグラムである。図２２〜図２５は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第１のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。図２６〜図２９は光走査装置Ｙにおける走査光レンズの主走査方向の第２のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。図３０〜図３３は，光走査装置Ｙにおける走査光レンズの副走査方向のパワー条件を変更したときの走査光のスポットダイアグラムである。
【００２１】
まず，図８を参照しつつ，本実施形態に係る光走査装置Ｙを備えた画像形成装置Ｘの主要部の構成について説明する。
画像形成装置Ｘは，トナーを用いて画像形成を行う複写機，プリンタ，ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置である。
画像形成装置Ｘは，トナー像を形成して記録紙に画像形成を行う画像形成部（図８に示す部分）や，その記録紙を前記画像形成部に供給する給紙部（不図示）及び画像形成の行われた記録紙の排出がなされる排紙部（不図示）等を備えている。
図８に示すように，画像形成装置Ｘは，感光体ドラム１０１（像担持体），帯電装置１０３，光走査装置Ｙ，現像装置１０２，転写ローラ１０４，除電装置１０５等を備えて構成される。感光体ドラム１０１は，トナー像を担持する。前記帯電装置１０３は，前記感光体ドラム１０１の表面をその軸方向に沿って一様に帯電させるものである。光走査装置Ｙは，前記感光体ドラム１０１の表面にビーム光を走査させて，その走査光によって露光することにより静電潜像を書き込む。現像装置１０２は，その静電潜像にトナーを供給することによりトナー像として現像する。転写ローラ１０４は，そのトナー像を記録紙に転写させる。除電装置１０５は，トナー像を記録紙に転写後の前記感光体ドラム１０１の表面の除電を行う。
前記現像装置１０２は，前記感光体ドラム１０１にトナーを供給する現像ローラを備え，その感光体ドラム１０１上の静電潜像をトナーにより顕像化するものである。前記現像ローラに印加された電位（現像バイアス電位）と前記感光体ドラム１０１の表面の電位との電位ギャップに応じて，前記現像ローラ上のトナーは，前記感光体ドラム１０１の面上に引き寄せる。そして，前記静電潜像は，トナー像として顕像化される。
尚，画像形成装置Ｘは，一般的な電子写真方式の画像形成装置が備える他の周知の構成要素も備えているが，ここでは説明を省略する。
【００２２】
次に，図９及び図１０を参照しつつ，本実施形態に係る光走査装置Ｙの構成について説明する。
図９及び図１０に示すように，光走査装置Ｙは，光源１１０，入射光調整光学機器１２０，ポリゴンミラー１３０，結像光学機器１４０（ｆθレンズ系）を備えている。
前記光源１１０は，静電潜像形成用のビーム光（光束）を出射する半導体レーザ等の光源である。
前記入射光調整光学機器１２０は，前記光源１１０と前記ポリゴンミラー１３０との間のビーム光（光束）の進路において，前記光源１１０側から順に，コリメータレンズ１２１，アパーチャ１２２及びシリンドリカルレンズ１２３を備える。入射光調整光学機器１２０は，これらの光学機器によって光源１１０からの出射光（ビーム光）を，前記ポリゴンミラー１３０への入射前に成形するものである。
前記光源１１０から出射されたビーム光は，前記コリメータレンズ１２１を通過することにより平行光に変換される。その後，平行光に変換されたビーム光は，前記アパーチャ１２２を通過することにより整形される。さらに，整形されたビーム光は，前記シリンドリカルレンズ１２３によって光径が調整された後に，前記ポリゴンミラー１３０に到達する。
また，前記シリンドリカルレンズ１２３の表面には，回析光学素子１２４が設けられている。この回析光学素子１２４は，ビーム光（光束）が，前記コリメータレンズ１２１を通過してから前記ポリゴンミラー１３０に至るまでの光路であれば，他の位置に配置されていてもよい。この回析光学素子１２４の作用については後述する。
【００２３】
前記ポリゴンミラー１３０は，複数の反射面１３０ａを有する回転体である。ポリゴンミラー１３０は，光源１１０から出射された静電潜像形成用のビーム光（光束）をその反射面１３０ａで反射しつつ，被走査面である感光体ドラム１０１の表面に向けて一の直線方向である主走査方向（感光体ドラム１０１の回転軸１ｇに平行な方向）に走査させるものである（前記光走査手段の一例）。なお，ビーム光の走査手段としては，前記ポリゴンミラー１３０の他，ＭＥＭＳミラー等を採用することもできる。
前記結像光学機器１４０は，前記ポリゴンミラー１３０と感光体ドラム１０１の表面との間に配置される。結像光学機器１４０は，前記ポリゴンミラー１３０により走査されるビーム光（以下，走査光という）を感光体ドラム１０１の表面に結像させる（所望のスポット径に調整して照射する）とともに，感光体ドラム１０１の表面上での前記走査光の走査速度をほぼ一定化させるいわゆるｆθレンズとして機能するレンズ系である（前記結像手段の一例）。図９及び図１０に示すように，前記結像光学機器１４０は，走査光の進行方向上流側から順に，第１の走査光レンズ１４１（前記第１のｆθレンズ２３ａに相当する）と，第２の走査光レンズ１４２（前記第２のｆθレンズ２３ｂに相当する）と，を備えている。
図１０は，前記主走査方向の光の走査範囲の中心位置（前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２の主走査方向における中心位置）における断面図である。また，図９に示す走査光の光路は，前記ポリゴンミラー１３０による走査光が主走査範囲（主走査方向における全走査範囲）の中心位置にあるときの光路である。
【００２４】
前記第１の走査光レンズ１４１は，前記第２の走査光レンズ１４２よりも前記ポリゴンミラー１３０に近い位置に配置される。第１の走査光レンズ１４１は，走査光を通過させるように主走査方向に伸びて形成されたレンズである。この第１の走査光レンズ１４１は，前記主走査方向に正のパワーを有するとともに，前記主走査方向に直交する方向（感光体ドラム１０１の回転軸１ｇに直行する方向，以下，副走査方向という）に負のパワーを有するレンズである（前記第１のfθレンズ２３ａに相当する）。
また，前記第２の走査光レンズ１４２は，前記第１の走査光レンズ１４１よりも感光体ドラム１０１の表面側に配置される。第２の走査光レンズ１４２は，走査光を通過させるように，主走査方向に伸びて形成されたレンズである。前記第２の走査光レンズ１４２は，その位置が前記第１の走査光レンズ１４１よりも前記ポリゴンミラー１３０から遠い分だけ走査光の走査範囲が広い。そのため，第２の走査光レンズ１４２は，前記第１の走査光レンズ１４１よりも主走査方向の寸法（幅）が大きい。この第２の走査光レンズ１４２は，前記主走査方向に負のパワーを有するとともに前記副走査方向に正のパワーを有するレンズである（前記第２のfθレンズ２３ｂに相当する）。
ここで，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２は，前記ポリゴンミラー１３０の反射面１３０ａ及び感光体ドラム１０１の表面の中間位置よりも前記ポリゴンミラー１３０の反射面１３０ａに近い側に配置されている。即ち，前記ポリゴンミラー１３０の反射面１３０ａから感光体ドラム１０１の表面までの距離をＬとし，前記ポリゴンミラー１３０の反射面１３０ａから前記第２の走査光レンズ１４２の感光体ドラム１０１側の面1４２ｂまでの距離をｄとした場合，距離ｄは，距離Ｌの半分よりも短い距離である（ｄ＜Ｌ／２）。
【００２５】
光走査装置Ｙの前記結像光学機器１４０においては，図１０に示すように，副走査方向のパワーが負である前記第１の走査光レンズ１４１により，その第１の走査光レンズ１４１を通過後の走査光の副走査方向における幅は，広がる。このため，光走査装置Ｙにおいては，前記感光体ドラム１０１の表面から比較的遠い位置（ポリゴンミラー１３０に近い位置）に前記第２の走査光レンズ１４２が配置されても，感光体ドラム１０１の表面における走査光の副走査倍率（副走査方向の倍率）を小さくすることができる。また，前記ポリゴンミラー１３０に近い位置（ｄ＜Ｌ／２）では，光の走査範囲が比較的狭い。そのため，その位置に配置される前記第２の走査光レンズ１４２の主走査方向の寸法を小さくすることができる。従って，光走査装置Ｙは，コンパクトであるとともに，感光体ドラム１０１の表面における副走査方向の像面湾曲も小さい。
像面湾曲とは，ある走査幅において，焦点位置（像面）は感光体面（理想の焦平面）から奥行き方向(光が結像に向かう方向)に離れている度合いを示すものである。
ここで，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２の位置を感光体ドラム１０１の表面から遠ざけると，走査光を感光体ドラム１０１の表面に結像（収束）させるために，それらレンズ第１の走査光１４１，第２の走査光１４２の形状を回転対称非球面とする必要がある。これに対し，前記第１の走査光レンズ１４１及び第２の走査光レンズ１４２として樹脂製のレンズを採用することにより，第１の走査光１４１，第２の走査光１４２を比較的容易に製造（加工）することができる。
前記第１の走査光レンズ１４１の各面（走査光入射側の面１４１ａ及び同出射側の面１４１b）及び前記第２の走査光レンズ１４２の各面（走査光入射側の面１４２ａ及び同出射側の面１４２b）の副走査方向の断面形状（回転対称非球面）は，次の（ｃ１）式により表すことができる。
【数１】
0005452519.tif 000002
（ｃ１）式において，ｘは，走査光（ビーム光）の光軸方向のサグ量である。ｙは，主走査方向の走査範囲の中心線（二等分線）を基準とする主走査方向の位置，ｚは副走査方向の位置である。ｒmは，走査光（ビーム光）の主走査方向の走査範囲の中心線における主走査方向の断面の曲率である。ｒs0は，走査光（ビーム光）の主走査方向の走査範囲の中心位置における副走査方向の断面の曲率である。Ｋmは，コーニック係数，Ａ３，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ｂ１〜Ｂ４は面ごとに適宜設定される係数（非球面係数）である。
尚，前記第１の走査光レンズ１４１の副走査方向のパワーは，負である。そのため，前記第２の走査光レンズ１４２の副走査方向の寸法（高さ）は，若干大きくなる。しかし，前記第２の走査光レンズ１４２の主走査方向の寸法（幅）を小さくできることは，第２の走査光レンズ１４２の副走査方向の寸法（高さ）が若干大きくなるよりも，装置のコンパクト化への寄与が大きい。
【００２６】
また，前記結像光学機器１４０において，主走査方向における走査光の集光は，前記第１の走査光レンズ１４１のみによって担われる。そのために，前記第１の走査光レンズ１４１の曲率及び厚みは，大きくなる。しかしながら，主走査方向の寸法（幅）が小さな前記第１の走査光レンズ１４１の曲率及び厚みが大きくなったとしても，主走査方向における走査光の集光が前記第１の走査光レンズ１４１のみによって担われることは，集光の一部を主走査方向の寸法が大きな前記第２の走査光レンズ１４２に担わせる（第２の走査光レンズ１４２の主走査方向のパワーを正にする）よりも，装置全体をコンパクトにできる。
また，主として走査光の焦点距離を調整する前記第２の走査光レンズ１４２は，曲率が小さく薄いレンズとなる（主走査方向のパワーが負である）。そのため，感光体ドラム１０１の表面における主走査方向の像面湾曲を小さく抑えやすい。
図１１に，光走査装置Ｙの実施条件の一例を示す。
尚，図１１に示す条件において，走査光レンズの面番号「１」〜「４」それぞれは，前記第１の走査光レンズ１４１の走査光入射側の面１４１ａ，第１の走査光レンズ１４１の走査光出射側の面１４１b，前記第２の走査光レンズ１４２の走査光入射側の面１４２ａ及び第２の走査光レンズ１４２の走査光出射側の面１４２bを指す識別番号である。また，非球面係数及びコーニック係数は，前記（ｃ１）式に適用される係数である。
【００２７】
次に，図１２〜図３３を参照しつつ，２つの走査光レンズ１４１，１４２の適正な条件について説明する。
図２１は，図１１に示した実施条件を満たす光走査装置Ｙにおける走査光のスポットダイアグラム（感光体ドラム１０１の表面におけるスポット中心位置のばらつき）を表す。
また，図１２〜図１４及び図２２〜図２５は，図１１に示した実施条件を基準として，２つの走査光レンズ１４１，１４２の主走査方向のパワーに関する後述する条件（以下，第１の主走査方向パワー条件という）を変更したときの走査光のリニアリティ，主走査方向の像面湾曲（主走査像面湾曲），副走査方向の像面湾曲（副走査像面湾曲），スポット中心位置のばらつきを表すグラフである。
また，図１５〜図１７及び図２６〜図２９は，図１１に示した実施条件を基準として，２つの走査光レンズ１４１，１４２の主走査方向のパワーに関する後述する条件（以下，第２の主走査方向パワー条件という）を変更したときの走査光のリニアリティ，主走査方向の像面湾曲（主走査像面湾曲），副走査方向の像面湾曲（副走査像面湾曲），スポット中心位置のばらつきを表すグラフである。
また，図１８〜図２０及び図３０〜図３３は，図１１に示した実施条件を基準として，２つの走査光レンズ１４１，１４２の副走査方向のパワーに関する後述する条件（以下，副走査方向パワー条件という）を変更したときの走査光のリニアリティ（理想像高に対する相対的なズレ），主走査方向の像面湾曲（主走査像面湾曲），副走査方向の像面湾曲（副走査像面湾曲），スポット中心位置のばらつきを表すグラフである。なお，走査光のリニアリティとは，走査光が感光体ドラム１０１の表面において目標とする一定の速度で主走査方向に走査される状態（リニアな状態）を基準として，その基準状態での走査位置（理想像高）に対する実際の走査位置のズレの大小を表す。
なお，図１２〜図２０において，横軸は像高（主走査範囲の中心を基準とする主走査方向の位置）である。また，図１２〜図３３において，「ＯＫ範囲」と示される範囲は，その範囲内で静電潜像形成用のビーム光（走査光）の幾何光学収差に理想状態に対するズレが生じた場合でも，目視上問題となる画質の悪化につながらない範囲（許容範囲）である。また，図２１〜図３３において，（ａ）「軸上」とは，主走査範囲の中心位置のことである。（ｂ）「周辺」とは，主走査範囲における走査開始位置（又は走査終了位置）付近の位置のことである。
以下，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２を合わせた前記結像光学機器１４０の主走査方向におけるパワーをφtmとする。前記第１の走査光レンズ１４１の主走査方向におけるパワーをφ1mとする。前記第２の走査光レンズ１４２の主走査方向におけるパワーをφ2mとする。前記第１の走査光レンズ１４１の副走査方向におけるパワーをφ1sとする。前記第２の走査光レンズ１４２の副走査方向におけるパワーをφ2sとする。
【００２８】
以下，前記第１の主走査方向パワー条件の適正範囲について説明する。
前記第１の主走査方向パワー条件は，φ2m／φtmがどのように設定されているかという条件である。
より具体的には，図１１に示した実施条件における前記第１の主走査方向パワー条件ｄ１Ｍは，φ2m／φtm＝−０．７５である。また，図１２〜図１４及び図２２〜図２５には，それ以外の前記第１の主走査方向パワー条件として，（φ2m／φtm）が，−１．２２であるとき（条件ｄ１Ｌ’），−１．２０であるとき（条件ｄ１Ｌ），−０．４８であるとき（条件ｄ１Ｈ），−０．５０であるとき（条件ｄ１Ｈ’）の状態について示している。
図１３に示すグラフからわかるように，前記第１の主走査方向パワー条件が（φ2m／φtm＜−１．２０）又は（φ2m／φtm＞−０．４８）となると（条件ｄ１Ｌ’又は条件ｄ１Ｈ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１の表面における走査光の主走査方向の像面湾曲は，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
また，図２４及び図２５からわかるように，前記第１の主走査方向パワー条件が（φ2m／φtm＜−１．２０）又は（φ2m／φtm＞−０．４８）となると（条件ｄ１Ｌ’又は条件ｄ１Ｈ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１の表面における走査光のスポット位置のばらつきは，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
一方，図１２〜図１４及び図２１〜図２３に示すグラフからわかるように，前記第１の主走査方向パワー条件が次の（ａ１）式を満たせば，感光体ドラム１０１の表面における走査光のリニアリティ，主走査方向の像面湾曲及び副走査方向の像面湾曲，並びにスポット位置のばらつきは，全て適正範囲に収まる。
−１．２０≦φ2m／φtm≦−０．４８ …（ａ１）
【００２９】
次に，前記第２の主走査方向パワー条件の適正範囲について説明する。
前記第２の主走査方向パワー条件は，φ1m／φtmがどのように設定されているかという条件である。
より具体的には，図１１に示した実施条件における前記第２の主走査方向パワー条件ｄ２Ｍは，φ1m／φtm＝１．６５である。また，図１５〜図１７及び図２６〜図２９には，それ以外の前記第２の主走査方向パワー条件として，（φ1m／φtm）が，１．３０であるとき（条件ｄ２Ｌ’），１．３２であるとき（条件ｄ２Ｌ），２．００であるとき（条件ｄ２Ｈ），２．０２であるとき（条件ｄ２Ｈ’）の状態について示している。
図１５に示すグラフからわかるように，前記第２の主走査方向パワー条件が（φ1m／φtm＞２．００）となると（条件ｄ２Ｈ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１の表面における走査光のリニアリティは，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて悪化する。
また，図１６に示すグラフからわかるように，前記第２の主走査方向パワー条件が（φ1m／φtm＜１．３２）となると（条件ｄ２Ｌ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１表面における主走査光の主走査方向の像面湾曲は，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
さらに，図２８からわかるように，前記第２の主走査方向パワー条件が（φ1m／φtm＜１．３２）となると（条件ｄ２Ｌ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１表面における走査光のスポット位置のばらつきは，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
一方，図１５〜図１７，図２１及び図２６〜図２９に示すグラフからわかるように，前記第２の主走査方向パワー条件が次の（ａ２）式を満たせば，感光体ドラム１０１の表面における走査光のリニアリティ，主走査方向の像面湾曲及び副走査方向の像面湾曲，並びにスポット位置のばらつきは，全て適正範囲に収まる。
１．３２≦φ1m／φtm≦ ２．００ …（ａ２）
【００３０】
次に，前記副走査方向パワー条件の適正範囲について説明する。
前記副走査方向パワー条件は，φ1s／φ2sがどのように設定されているかという条件である。
より具体的には，図１１に示した実施条件における前記副走査方向パワー条件ｄ３Ｍは，φ1s／φ2s＝−２．５２である。また，図１８〜図２０及び図３０〜図３３には，それ以外の前記副走査方向パワー条件として，（φ1s／φ2s）が，−３．００であるとき（条件ｄ３Ｌ’），−２．９８であるとき（条件ｄ３Ｌ），−０．８１であるとき（条件ｄ３Ｈ），−０．７９であるとき（条件ｄ３Ｈ’）の状態について示している。
図２０に示すグラフからわかるように，前記副走査方向パワー条件が（φ1s／φ2s＜−２．９８）又は（φ1s／φ2s＞−０．８１）となると（条件ｄ３Ｌ’，条件ｄ３Ｈ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１の表面における主走査光の副走査方向の像面湾曲は，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
さらに，図３２及び図３３からわかるように，前記副走査方向パワー条件が（φ1s／φ2s＜−２．９８）又は（φ1s／φ2s＞−０．８１）となると（条件ｄ３Ｌ’，条件ｄ３Ｈ’のグラフを参照），感光体ドラム１０１の表面における走査光のスポット位置のばらつきは，適正範囲（ＯＫ範囲）を超えて大きくなる。
一方，図１８〜図２０，図２１及び図３０〜図３３に示すグラフからわかるように，前記副走査方向パワー条件が次の（ｂ１）式を満たせば，感光体ドラム１０１の表面における走査光のリニアリティ，主走査方向の像面湾曲及び副走査方向の像面湾曲，並びにスポット位置のばらつきは，全て適正範囲に収まる。
−２．９８≦φ1s／φ2s≦−０．８１ …（ｂ１）
なお，図３１〜図３３におけるスポット中心位置の大きなばらつきは，走査光の収差のばらつきに起因するものである。
【００３１】
以上に示したように，光走査装置Ｙにおいて，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２それぞれの主走査方向のパワーが，少なくとも前述した（ａ１）式又は（ａ２）式のいずれかの条件を満たせば，感光体ドラム１０１の表面（被走査面）における主走査方向の像面湾曲及び走査光の走査速度のばらつき（リニアリティ）を，その走査光により静電潜像の書き込みを行った場合の画像品質が十分な水準となる程度に小さく抑えることができる。
同様に，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２それぞれの副走査方向のパワーが，前述した（ｂ１）式の条件を満たせば，感光体ドラム１０１の表面における副走査方向の像面湾曲を，その走査光により静電潜像の書き込みを行った場合の画像品質が十分な水準となる程度に小さく抑えることができる。
【００３２】
次に，前記回析光学素子１２４の作用について説明する。
半導体レーザ等の前記光源１１０は，その使用条件によって，出射するビーム光の発振波長が変動する。また，前記第１の走査光レンズ１４１や前記第２の走査光レンズ１４２は，環境温度の変動に応じて，その屈折率が無視できない程度に変化する。このため，光走査装置Ｙの使用条件の変動は，感光体ドラム１０１の表面における走査光のピント移動（ピントずれ）となる。
これに対し，前記コリメータレンズ１２１からポリゴンミラー１３０までの間のビーム光の光路に配置された前記回析光学素子１２４は，前記光源１１０から出射されるビーム光の発振波長の変動や環境温度の変動が生じた場合に，その変動による走査光のピント移動（ピントのずれ）を打ち消す方向に，前記シリンドリカルレンズ１２３を通過したビーム光の焦点距離を変化させることができる。特に，前記第１の走査光レンズ１４１及び前記第２の走査光レンズ１４２は，樹脂製のレンズである。そのため，それらがガラス製のレンズである場合に比べて，環境温度の変動による屈折率の変化（即ち，走査光のピントの移動量）は，比較的大きい。これにより，前記回析光学素子１２４によって顕著なピントの補正の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は，光走査装置を備えた画像形成装置に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００３４】
２…感光体ドラム
２ａ…光学装置
１０１…感光体ドラム（像担持体）
２２…光走査装置（光偏光器）
２４…反射ミラー群
２４ａ…第１の反射ミラー
２４ｂ…第２の反射ミラー
２４ｃ…第３の反射ミラー
２３…ｆθレンズ（２３ａ，２３ｂ）
Ｓ１…光偏光器層
Ｓ２…反射ミラー層
Ｌ１，Ｌ２…距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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