(57)【要約】    【課題】  簡易でコンパクトな構成を達成すると共に、光学性能の環境安定性が良好な光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を得ること。    【解決手段】  光源手段と入射光学手段と走査光学手段とを具備し、入射光学手段は主走査断面内において光束を偏向手段の偏向面の幅よりも広い光束幅で入射させており、副走査断面内において斜め方向から入射させており、走査光学手段は樹脂製の第１、第２の結像素子を有しており、第１の結像素子は副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状で偏向手段側の面が凹のメニスカス形状より成り、第２の結像素子は主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状より成り、かつ各条件式を満足するように各要素を設定したこと。【選択図】    図１
2006071893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段から出射した光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光する走査光学手段と、を具備する光走査装置において、
該入射光学手段は、主走査断面内において該光源手段から出射した光束を該偏向手段の偏向面の幅よりも広い光束幅で該偏向面に入射させており、副走査断面内において該偏向面に対し斜め方向から入射させており、
該走査光学手段は、樹脂製の第１、第２の結像素子を有しており、
該第１の結像素子は、副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状で、該偏向手段側の面が凹のメニスカス形状より成り、
該第２の結像素子は、主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状より成り、
該第１の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ１ｍ、
該第２の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ２ｍ、
該第１の結像素子と該第２の結像素子の主走査断面内の合成焦点距離をＦθｍ、
該第２の結像素子の副走査断面内の焦点距離をＧ２ｓとするとき、
０．８７＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９７
−１２．５＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ＜  −５．０
−４０．２＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ＜−１７．５
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記偏向手段に入射する光束と、該偏向手段によって偏向される光束の双方は、前記第１の結像素子を通過しており、該第１の結像素子の副走査断面内のパワーは略ゼロであり、前記第２の結像素子の副走査断面内の少なくとも１面は、軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状より成ることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第１の結像素子は、主走査断面内において、該第１の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記偏向手段に入射する光束の主光線と、該第１の結像素子の光軸と、該偏向手段の回転軸と、は同一平面内にあることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記第２の結像素子は、主走査断面内において、該第２の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記第１の結像素子の光軸と、該第２の結像素子の光軸と、は同一平面内にあることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離をＴＣ、該偏向手段の偏向面から前記第２の結像素子の入射面までの距離をＳｇ２とするとき
０．５＜Ｓｇ２／ＴＣ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
複数の光源手段から出射した複数の光束を偏向手段に入射させる該光束毎に設けられた入射光学手段と、該偏向手段で偏向された複数の光束を対応する被走査面上に導光する走査光学手段と、を具備する光走査装置において、
該光束毎に設けられた入射光学手段は、各々主走査断面内において、対応する光源手段から出射した光束を該偏向手段の偏向面の幅よりも広い光束幅で該偏向面に入射させており、
副走査断面内において対応する光源手段から出射した光束を該偏向面に対し斜め方向から入射させており、
該走査光学手段は、樹脂製の第１、第２の結像素子を有しており、
該第１の結像素子は、副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状で、該偏向手段側の面が凹のメニスカス形状より成り、
該第２の結像素子は、主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状より成り、
該第１の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ１ｍ、
該第２の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ２ｍ、
該第１の結像素子と該第２の結像素子の主走査断面内の合成焦点距離をＦθｍ、
該第２の結像素子の副走査断面内の焦点距離をＧ２ｓとするとき、
０．８７＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９７
−１２．５＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ＜  −５．０
−４０．２＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ＜−１７．５
なる条件を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
前記偏向手段に入射する複数の光束と、該偏向手段によって偏向される複数の光束は、共通の第１の結像素子を通過しており、該第１の結像素子の副走査断面内のパワーは略ゼロであり、前記第２の結像素子の副走査断面内の少なくとも１面は軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状より成ることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記偏向手段に入射する複数の光束と、該偏向手段で偏向される複数の光束は、副走査断面内において、該第１の結像素子の各々異なる位置を通過することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記第２の結像素子は、前記偏向手段で偏向され、前記第１の結像素子を通過した複数の光束毎に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記第１の結像素子は、主走査断面内において、該第１の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記偏向手段に入射する複数の光束の主光線と、該第１の結像素子の光軸と、該偏向手段の回転軸と、は同一平面内にあることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記第２の結像素子は、主走査断面内において、該第２の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記第１の結像素子の光軸と、該第２の結像素子の光軸と、は同一平面内にあることを特徴とする請求項１０に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離をＴＣ、該偏向手段の偏向面から前記第２の結像素子の入射面までの距離をＳｇ２とするとき
０．５＜Ｓｇ２／ＴＣ
なる条件を満足することを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビーム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１４】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置と、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光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。
【請求項１５】
各々が請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１６】
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴とする請求項１５記載のカラー画像形成装置。
【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（光ビーム）を光偏向器としてのポリゴンミラーにより偏向させた後、ｆθ特性を有する走査光学手段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やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より電子写真プロセスを有するレーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装置として光走査装置が広く用いられている。
【０００３】
光走査装置は半導体レーザなどの光源手段から出射された光束を集光レンズ（コリメータレンズ）で略平行光束とし、ポリゴンミラー（回転多面鏡）からなる光偏向器の偏向面（反射面）に導き、該光偏向器によって偏向された光束を走査光学手段（ｆθレンズ系）を用いて被走査面上にスポット結像させつつ等速走査させている。
【０００４】
またこの光走査装置においては主走査断面内と直交する副走査断面内において集光レンズから射出された略平行光束をシリンダーレンズ（シリンドリカルレンズ）を用いて光偏向器の偏向面近傍に集光し、その後走査光学手段で被走査面上に再結像する、所謂倒れ補正光学系を用いることもある。
【０００５】
一方、主走査断面内においては集光レンズから射出された略平行光束の光束幅を偏向面より狭くし、全ての光束が該偏向面で反射偏向させるアンダーフィルド光学系（以下、「ＵＦＳ」とも称す。）が用いられてきた。ＵＦＳは光エネルギーを無駄なく偏向走査することができる反面、偏向面をある程度大きくする必要があり、光偏向器が大型化する傾向にあった。
【０００６】
近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等では印字速度の向上の要望が強くなってきているが、印字速度を向上させる為には光偏向器を高速に回転させるか、または偏向面の面数を増やす必要がある。
【０００７】
光偏向器が大型なＵＦＳでは更に高速回転させると、該光偏向器の発熱や騒音、電力等の問題点が生じる。また偏向面の面数を増やすと更に光偏向器が大型化し、同様に光偏向器の発熱や騒音、電力等の問題点が生じる。
【０００８】
これに対し光源手段から出射された光束を光偏向器の偏向面に対し、該偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入射させるオーバーフィルド光学系（以下、「ＯＦＳ」とも称す。）が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００９】
ＯＦＳではＵＦＳに比べ光偏向器そのものが小さく、更なる高速回転や反射面数の増加が可能である。またＯＦＳでは光束を光偏向器の偏向面に対し、該偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入射させた光束の一部を偏向面で切り取るようにしているので、光エネルギーの利用効率がＵＦＳより低い分、光源の出力パワーが必要という問題点もあったが、近年ではハイパワーの半導体レーザが登場しており、この問題点は解決されている。
【００１０】
一方、近年、画像形成装置として複数の感光体に書き込まれた潜像を異なる色のトナーで具現化し、各画像を重ね合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置が提案されている。複数の感光体に画像情報を書き込む光走査装置として様々なものが提案されている（特許文献３、４参照）。
【００１１】
特許文献３、４には複数の光源から発せられた複数の光束を単一の光偏向器によって偏向走査する方式が示されている。
【００１２】
また一方、走査光学手段の構成要素を削減し、コンパクト化及び低コスト化を図る光走査装置として様々なものが提案されている（特許文献５、６参照）。
【００１３】
特許文献５、６では走査光学手段を非円弧形状の光学面を有するプラスチック製の結像素子（アナモフィックレンズ）を２枚用いて構成している。
【特許文献１】特許番号３１０４６１８号
【特許文献２】特開平８−１７１０７０号公報
【特許文献３】特開平１０−２２８１４８号公報
【特許文献４】特開平８−２６２３５２号公報
【特許文献５】特開２０００−９８２８８号公報
【特許文献６】特開２０００−１９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら上記ＯＦＳにおいては以下に示す種々の課題を有する。
【００１５】
まず第１の課題として、
従来、特許文献１、２等に開示されるＯＦＳは走査光学手段として主走査方向の結像に寄与する主走査シリンダレンズ（主走査方向の形状が円弧）が２枚、また倒れ補正光学系（副走査断面内における結像に寄与）としてシリンダミラーが１枚の合計３枚の光学素子で走査光束の結像作用を得ていた。
【００１６】
しかしながら特許文献１、２では走査光学手段の構成要素が多く装置全体の小型化や低コスト化を図るのが難しいという課題があった。
【００１７】
第２の課題として、
上記光走査装置は走査画角を広く取れないため走査光学手段（結像レンズ）の焦点距離が長くなる傾向にあった。走査画角を広く取れない理由はＯＦＳでは光偏向器の偏向面の主走査方向の幅より広い状態で入射させた入射光束の一部を偏向面で切り取るようにして反射偏向させているためである。その結果、レーザ光源のＦＦＰ（ファーフィルドパターン）に起因して入射光束の中央部と周辺部とで光強度に差異が生じ、これにより被走査面上で像高に応じた不均一な光強度分布が生じる。これは画角が大きいほどこの光強度分布の均一性が崩れる。このためＯＦＳでは画角を押さえ光強度分布の一様性を確保する方法がとられる。具体的にはＯＦＳの半画角は一般的に２５度から４０度程度であり、ＵＦＳより３、４割小さい。この結果、所定の走査幅を走査するために走査光学手段の焦点距離を長くする必要があり、これに伴い必然的に光路長が長くなり装置全体の小型化を図るのが難しいという課題があった。
【００１８】
近年、光走査装置を搭載した画像形成装置の小型化への要求が高まっており、走査光学手段の光路長の短縮は緊急の課題である。
【００１９】
第３の課題として，
ＯＦＳをコンパクトに構成するために走査光学手段を構成する少なくとも一部の走査光学素子を通過させて光偏向器に入射させる，所謂ダプルパス構成を採用した場合、光学性能の環境安定性が問題点となる。
【００２０】
ダプルパス構成は特許文献１、５，６にも開示されているように光偏向器に入射する前の光束（入射光束）と入射した後の光束（走査光束）が同一の走査光学素子を通過するように構成したものである。即ち、光偏向器の偏向面の法線に対し副走査断面内において所定の角度で斜入射させるように光路を設定し、該光偏向器近傍の走査光学素子を往復で通過させるのである。
【００２１】
ところが上記の如く低コスト化のためにプラスチック化された走査光学素子はガラス製の走査光学素子より環境変動（特に温度）により屈折率の変動が大きい。このため環境変動とともに走査光学素子の結像性能が変動し、例えばピントの位置がずれてしまうことが知られている。また偏向面に対し斜入射させたことで環境変動時に照射位置も変動することになる。特に問題となるのはダブルパスさせた走査光学素子は、光束が２度通過することで光学特性への寄与が約２倍であることである。従来の光走査装置では、この点において十分な議論と解決策が見出されていない。
【００２２】
第４の課題として、
上記特許文献４のように複数の光源から単一の光偏向器を用いて走査する方式では、副走査断面内で該光偏向器に入射させる光束の高さや入射角度等を異ならせることにより、偏向走査後に光路分離を行っている。このため共通の走査光学素子上では副走査方向に離間した位置を光束が通過することになる。
【００２３】
また前述した如く入射光路をダブルパス構成にする場合を想定すると、光源毎の入射光束の光線高さと走査光束の光線高さが異なることからダブルパスされる走査光学素子の副走査断面内における光線通過位置は副走査方向に光軸から更に離れた軸外になる。このためダブルパスされる走査光学素子の副走査断面内のパワーが大きいと、軸外を通ることによる収差の悪化や、前述したように環境変動時の光学性能の変動が大きく、光学性能の劣化を導いてしまうという課題が生じる。
【００２４】
本発明は簡易でコンパクトな構成を達成し、また光学性能の環境安定性が良好なる光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。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１の発明の光走査装置は、
光源手段から出射した光束を偏向手段に導光する入射光学手段と、該偏向手段で偏向された光束を被走査面上に導光する走査光学手段と、を具備する光走査装置において、
該入射光学手段は、主走査断面内において該光源手段から出射した光束を該偏向手段の偏向面の幅よりも広い光束幅で該偏向面に入射させており、副走査断面内において該偏向面に対し斜め方向から入射させており、
該走査光学手段は、樹脂製の第１、第２の結像素子を有しており、
該第１の結像素子は、副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状で、該偏向手段側の面が凹のメニスカス形状より成り、
該第２の結像素子は、主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状より成り、
該第１の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ１ｍ、
該第２の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ２ｍ、
該第１の結像素子と該第２の結像素子の主走査断面内の合成焦点距離をＦθｍ、
該第２の結像素子の副走査断面内の焦点距離をＧ２ｓとするとき、
０．８７＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９７
−１２．５＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ＜  −５．０
−４０．２＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ＜−１７．５
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２６】
請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記偏向手段に入射する光束と、該偏向手段によって偏向される光束の双方は、前記第１の結像素子を通過しており、該第１の結像素子の副走査断面内のパワーは略ゼロであり、前記第２の結像素子の副走査断面内の少なくとも１面は、軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状より成ることを特徴としている。
【００２７】
請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記第１の結像素子は、主走査断面内において、該第１の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記偏向手段に入射する光束の主光線と、該第１の結像素子の光軸と、該偏向手段の回転軸と、は同一平面内にあることを特徴としている。
【００２８】
請求項４の発明は請求項３の発明において、
前記第２の結像素子は、主走査断面内において、該第２の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記第１の結像素子の光軸と、該第２の結像素子の光軸と、は同一平面内にあることを特徴としている。
【００２９】
請求項５の発明は請求項１乃至４のいずれか１項の発明において、
前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離をＴＣ、該偏向手段の偏向面から前記第２の結像素子の入射面までの距離をＳｇ２とするとき
０．５＜Ｓｇ２／ＴＣ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３０】
請求項６の発明の光走査装置は、
複数の光源手段から出射した複数の光束を偏向手段に入射させる該光束毎に設けられた入射光学手段と、該偏向手段で偏向された複数の光束を対応する被走査面上に導光する走査光学手段と、を具備する光走査装置において、
該光束毎に設けられた入射光学手段は、各々主走査断面内において、対応する光源手段から出射した光束を該偏向手段の偏向面の幅よりも広い光束幅で該偏向面に入射させており、
副走査断面内において対応する光源手段から出射した光束を該偏向面に対し斜め方向から入射させており、
該走査光学手段は、樹脂製の第１、第２の結像素子を有しており、
該第１の結像素子は、副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状で、該偏向手段側の面が凹のメニスカス形状より成り、
該第２の結像素子は、主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面が非円弧な形状より成り、
該第１の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ１ｍ、
該第２の結像素子の主走査断面内の焦点距離をＧ２ｍ、
該第１の結像素子と該第２の結像素子の主走査断面内の合成焦点距離をＦθｍ、
該第２の結像素子の副走査断面内の焦点距離をＧ２ｓとするとき、
０．８７＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９７
−１２．５＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ＜  −５．０
−４０．２＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ＜−１７．５
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３１】
請求項７の発明は請求項６の発明において、
前記偏向手段に入射する複数の光束と、該偏向手段によって偏向される複数の光束は、共通の第１の結像素子を通過しており、該第１の結像素子の副走査断面内のパワーは略ゼロであり、前記第２の結像素子の副走査断面内の少なくとも１面は軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状より成ることを特徴としている。
【００３２】
請求項８の発明は請求項７の発明において、
前記偏向手段に入射する複数の光束と、該偏向手段で偏向される複数の光束は、副走査断面内において、該第１の結像素子の各々異なる位置を通過することを特徴としている。
【００３３】
請求項９の発明は請求項７の発明において、
前記第２の結像素子は、前記偏向手段で偏向され、前記第１の結像素子を通過した複数の光束毎に設けられていることを特徴としている。
【００３４】
請求項１０の発明は請求項６の発明において、
前記第１の結像素子は、主走査断面内において、該第１の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記偏向手段に入射する複数の光束の主光線と、該第１の結像素子の光軸と、該偏向手段の回転軸と、は同一平面内にあることを特徴としている。
【００３５】
請求項１１の発明は請求項１０の発明において、
前記第２の結像素子は、主走査断面内において、該第２の結像素子の光軸に対して対称形状であり、前記第１の結像素子の光軸と、該第２の結像素子の光軸と、は同一平面内にあることを特徴としている。
【００３６】
請求項１２の発明は請求項６乃至１１のいずれか１項の発明において、
前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離をＴＣ、該偏向手段の偏向面から前記第２の結像素子の入射面までの距離をＳｇ２とするとき
０．５＜Ｓｇ２／ＴＣ
なる条件を満足することを特徴としている。
【００３７】
請求項１３の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光ビーム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。
【００３８】
請求項１４の発明の画像形成装置は、
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置と、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光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。
【００３９】
請求項１５の発明のカラー画像形成装置は、
各々が請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光走査装置の被走査面に配置され、互いに異なった色の画像を形成する複数の像担持体とを有することを特徴としている。
【００４０】
請求項１６の発明は請求項１５の発明において、
外部機器から入力した色信号を異なった色の画像データに変換して各々の光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラを有していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば光走査装置を構成する各要素を適切に設定し、各条件式のうち少なくとも１つを満足させることにより、簡易でコンパクトな構成を達成することができ、また光学性能の環境安定性が良好なる光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。
【００４２】
また装置の製造時や使用時に感光ドラム面上の照射位置が変動することや、収差が急激に悪化し、スポットの結像状態が劣化すること等を低減させることができ、これにより良好なる結像性能を発揮できる光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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００４４】
図１は本発明の実施例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は本発明の実施例１の光走査装置の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００４５】
ここで、主走査方向とは偏向手段の回転軸に垂直な方向（偏向手段で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）を示し、副走査方向とは偏向手段の回転軸と平行な方向を示す。また主走査断面とは主走査方向に平行で走査光学系の光軸を含む平面を示す。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面を示す。
【００４６】
同図において１は光源手段であり、単一の発光部を有する、例えば半導体レーザより成っている。尚、本実施例では光源手段１を単一の発光部より構成したが、これに限らず、複数の発光部を有する光源手段より構成しても良い。
【００４７】
２は光束変換素子（集光レンズ）であり、光源手段１より出射された光束を略平行光束（もしくは発散光束もしくは収束光束）に変換している。８は開口絞り（アパーチャー）であり、通過光束を規制してビーム形状を整形している。３はシリンダーレンズ(シリンドリカルレンズ)であり、主走査方向にのみ所定のパワー（屈折力）を有している。４は出射面４ｂに回折格子を有する補正素子（アナモフィックレンズ）であり、主走査断面内に負のパワーを有し、副走査断面内に正のパワーを有し、集光レンズ２を通過した光束を副走査断面内で後述するポリゴンミラー５の偏向面（反射面）５ａにほぼ線像として結像させている。
【００４８】
尚、集光レンズ２、開口絞り８、シリンダーレンズ３、補正素子４、後述する第１の結像レンズ６１等の各要素は入射光学手段７１の一要素を構成している。
【００４９】
５は複数（本実施例では８面）の偏向面を有する光偏向器であり、ポリゴンミラー（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。
【００５０】
本実施例では光源手段１から出射した光束を入射光学手段７１により主走査断面内において、ポリゴンミラー５の偏向面５ａの幅よりも広い光束幅で、該偏向面５ａに入射させている（ＯＦＳ）。
【００５１】
６は集光機能とｆθ特性とを有する走査光学手段としてのｆθレンズ系であり、樹脂製の第１、第２の２枚の結像レンズ（結像素子）６１，６２を有しており、ポリゴンミラー５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を主走査断面内において被走査面としての感光ドラム面７上にスポットに結像させ、かつ副走査断面内においてポリゴンミラー５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を光学的に略共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。
【００５２】
本実施例における樹脂製の第１、第２の結像レンズ６１、６２は、金型に樹脂を充填させ、冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来のＯＦＳ用の結像レンズより簡易で安価に製造できる。
【００５３】
第１の結像レンズ６１は後述する表１に示す如く主に主走査断面内にパワーを有しており、レンズ面形状が与式の関数で表現された非球面形状より成る。また第１の結像レンズ６１は副走査断面内のパワーより主走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において少なくとも１面（本実施例では入射面及び出射面）が非円弧な形状で、ポリゴンミラー５側の面が凹のメニスカス形状より成る。また主走査断面内の形状は第１の結像レンズ６１の光軸Ｌに対して対称である。
【００５４】
尚、第１の結像レンズ６１の入射面及び出射面は表１に示す如く副走査断面内において共に同じ曲率の略ノンパワーより形成しているが、これに限らず、例えば入射面及び出射面を副走査断面内において共にフラットなシリンダー形状で形成しても良い。この第１の結像レンズ６１は入射した光束に対し主に主走査断面内の結像を担うことになる。
【００５５】
ここで上記略ノンパワーとはパワーをφとするとき、
０≦｜φ｜＜  ０．００１
を言う。
【００５６】
第２の結像レンズ６２は後述する表１に示す如く主に副走査断面内にパワーを持つアナモフィックレンズである。レンズ面形状は与式の関数で表現された非球面形状である。また第２の結像レンズ６２は主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、主走査断面内において入射面が円弧な形状より成り、出射面が非円弧な形状より成る。また第２の結像レンズ６２の主走査断面内の形状は光軸Ｌに対して対称であり、軸上近傍の主走査方向のパワーは略ノンパワーである。
【００５７】
ここで上記略ノンパワーとはパワーをφとするとき、
０≦｜φ｜＜  ０．００１
を言う。
【００５８】
また第２の結像レンズ６２の副走査断面内の入射面は曲率が極めて緩い略平面、出射面は軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状より成り、光軸Ｌに対して対称な形状より成る。この第２の結像レンズ６２は入射した光束に対し主に副走査断面内の結像及び主走査断面内の若干の歪曲収差の補正を担っている。
【００５９】
本実施例ではポリゴンミラー５に入射する光束（入射光束）Ｌｉが第１の結像レンズ６１を通過し、該ポリゴンミラー５で偏向された光束（走査光束）Ｌｏが再度第１の結像レンズ６１に入射するダブルパス構成を採用している。
【００６０】
８は被走査面としての感光ドラム面であり、その面上をスポットが等速で走査する。
【００６１】
尚、上記符番１〜８の各要素は走査光学系の一要素を構成している。
【００６２】
本実施例において光源手段１から出射された発散光束は集光レンズ２によって略平行光束に変換される。
【００６３】
主走査断面内においては略平行光束に変換された光束が、そのままの状態で開口絞り８にて規制され、シリンダーレンズ３によって略収束光束に変換され、補正素子４及び第１の結像レンズ６１によって再度略平行光束に変換され、ポリゴンミラー５の偏向角の中央、もしくは略中央から偏向面５ａに入射する（正面入射）。このときの略平行光束の光束幅は主走査方向においてポリゴンミラー５の偏向面５ａのファセット幅に対し十分広くなるように設定している（ＯＦＳ）。
【００６４】
次に副走査断面内においては略平行光束に変換された光束が、補正素子４により収束光束に変換され、第１の結像レンズ６１を通過し、ポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射し、該偏向面５ａ近傍にほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像する。このとき偏向面５ａに入射する光束は該偏向面５ａに対して所定の角度（θ＝1.5°）で斜入射する（斜入射光学系）。
【００６５】
本実施例では図１からも明らかなように第１の結像レンズ６１の光軸Ｌとポリゴンミラー５へ入射する光束の主光線とが一致している。さらにポリゴンミラー５の回転中心Ｏは第１の結像レンズ６１の光軸Ｌの延長にある。この結果、第１の結像レンズ６１の光軸Ｌと入射光束の主光線と光偏向器５の回転中心Ｏは同一平面内(副走査断面内)に構成される。また第１の結像レンズ６１の光軸Ｌと第２の結像レンズ６２の光軸Ｌとは同一平面内(主走査断面内)に構成される。
【００６６】
ポリゴンミラー５では偏向面５ａの主走査方向の幅より広い状態で入射してきた光束の一部を該偏向面５ａで切り取るようにして入射光束を偏向し、ｆθレンズ系６に導いている。よって被走査面７上の像高に応じてポリゴンミラー５への入射光束の異なる部分を使用することになる。例えば被走査面７上の中央部に導かれる光束はポリゴンミラー５への入射光束の中央部分が使用され、周辺部に導かれる光束はポリゴンミラー５への入射光束の周辺部分が使用されるのである。
【００６７】
そしてポリゴンミラー５の偏向面５ａで反射偏向された光束は第１の結像レンズ６１、第２の結像レンズ６２を介して感光ドラム面７上にスポットに結像され、該ポリゴンミラー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）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面７上に画像記録を行なっている。
【００６８】
次に本実施例における光走査装置の諸元（諸数値）を表１に示す。
【００６９】
【表１】
2006071893.tif 000003
【００７０】
【表２】
2006071893.tif 000004
【００７１】
ただし、表現式を以下のように定義する。
【００７２】
・ レンズ面形状（トーリック形状） ．．．主走査方向が１０次までの関数で表せる非球面形状、光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査面内において光軸と直交する軸をｚ軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、
【００７３】
【数１】
2006071893.tif 000005
【００７４】
（但し、R は曲率半径、K、B４、B６、B８、B１０ は非球面係数）
副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方向）と対応する子線方向が、
【００７５】
【数２】
2006071893.tif 000006
【００７６】
ここで ｒ’＝ｒ0（１＋Ｄ2Y2＋Ｄ4Y４＋Ｄ6Y６＋Ｄ8Y８＋Ｄ10Y10）
（但し、ｒ0は光軸上の子線曲率半径、Ｄ2、Ｄ4、Ｄ6、Ｄ8、Ｄ10は係数）
・ 回折格子 ．．．主走査方向が10次まで、副走査方向が主走査方向の位置により異なる２次の位相関数で表される回折面
φ＝ｍλ＝ ｂ2Y2＋ ｂ４Y４＋ｃ22Ｙ2Ｚ2＋ｄ2Ｚ2＋ｄ4Ｚ4
(但し、ｍは回折次数：＋１次回折光を使用)
尚、表１において、
Ｇ１ｍは第１の結像レンズ６１の主走査方向の焦点距離、
Ｇ２ｍは第２の結像レンズ６２の主走査方向の焦点距離、
Ｆθｍは第１の結像レンズ６１と第２の結像レンズ６２の主走査方向の合成焦点距離、
Ｇ１ｓは第１の結像レンズ６１の副走査方向の焦点距離、
Ｇ２ｓは第２の結像レンズ６２の副走査方向の焦点距離、
ＴＣはポリゴンミラー５の偏向面５aから被走査面８までの距離、
Ｓｇ２はポリゴンミラー５の偏向面５aから第２の結像レンズ６２の入射面までの距離、
ｄＺｇ２は第１の結像レンズ６１に対し第２の結像レンズ６２の副走査断面内の光軸の離間距離、
としている。
【００７７】
尚、第１、第２の２枚の結像レンズ６１、６２は必ずしも上記数１、数２に示されるような関数表現式である必要はなく、既知の表現式であっても良い。
【００７８】
本実施例における光偏向器５はφ１３．７２に内接する８面のポリゴンミラーであり、偏向面５ａの主走査方向の幅は５．２５(mm)である。ＯＦＳではこの偏向面５ａの幅が主走査方向の絞りの役目を果たす。副走査方向の絞りは図１に示す符号８である。この絞り８は光源手段１からポリゴンミラー５に至る光路上に設けると構成しやすい。
【００７９】
上記の如くポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射する光束は副走査断面内において、該偏向面５ａに対して１．５°の入射角度で斜入射している。よって斜入射させたことによって生じるスポットの回転及び被走査面７上の走査線の直線性を良好に補正するためには第１の結像レンズ６１に対し第２の結像レンズ６２の副走査断面内の光軸の離間距離dZg2を５．８(mm)とすることが望ましい。
【００８０】
本実施例において第１の結像レンズ６１の主走査断面内の焦点距離をＧ１ｍ、
第２の結像レンズ６２の主走査断面内の焦点距離をＧ２ｍ、
第１の結像レンズ６１と第２の結像レンズ６２の主走査断面内の合成焦点距離をＦθｍ、
第２の結像レンズ６２の副走査断面内の焦点距離をＧ２ｓとするとき
０．８７＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９７    ‥‥‥(1)
−１２．５＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ  ＜  −５．０      ‥‥‥(2)
−４０．２＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ  ＜−１７．５      ‥‥‥(3)
なる条件を満足させている。
【００８１】
またポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面７までの距離をＴＣ、該ポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２の結像レンズ６２の入射面までの距離をＳｇ２とするとき
０．５＜Ｓｇ２／ＴＣ        ‥‥‥(4)
なる条件を満足させている。
【００８２】
更に好ましくは上記条件式(1),(2),(3),(4)を、
０．８９＜Ｇ１ｍ／Ｆθｍ＜    ０．９６    ‥‥‥(1ａ)
−１２．３  ＜Ｇ２ｍ／Ｆθｍ＜  −５．１      ‥‥‥(2ａ)
−４０．０  ＜Ｇ２ｍ／Ｇ２ｓ＜−１７．７      ‥‥‥(3ａ)
０．５２＜Ｓｇ２／ＴＣ  ＜    ０．７      ‥‥‥(4ａ)
とするのが良い。
【００８３】
次に上記の各条件式(1)〜(4)の技術的意味について説明する。
【００８４】
条件式(1)及び条件式(2)は各々ｆθレンズ系６を構成する第１の結像レンズ６１及び第２の結像レンズ６２の主走査断面内のパワー（１／焦点距離）をｆθレンズ系６全系のパワー（１／焦点距離）の比として規定するための条件である。パワー配置的には凸凹（正負）で、条件式(1)はｆθレンズ系６全系のパワーより若干大きいパワーを第１の結像レンズ６１が担うことを表している。また条件式(2)は第２の結像レンズ６２が緩い凹パワーをもつことを示している。
【００８５】
このように配置することで、光偏向器５から被走査面７までの距離を小さくしコンパクトな構成を達成している。例えば前述した特許文献５、６は光偏向器５から被走査面７までの距離が443〜494(mm)であるが、本実施例は329(mm)と７割程度のコンパクト性を実現している。
【００８６】
条件式(1)の上限値、もしくは条件式(2)の下限値を超えてしまうと光偏向器５から被走査面７までの距離が広がり、装置全体のコンパクト性が達成しにくくなるので良くない。また条件式(1)の下限値、もしくは条件式(2)の上限値を超えてしまうと、第１の結像レンズ６１及び第２の結像レンズ６２のパワーが大きくなりすぎて、像面湾曲の補正や歪曲収差の補正が困難になるので良くない。また条件式(1)の下限値を超えると、第１の結像レンズ６１のパワーが大きくなりすぎて、環境変動によるパワー変動が大きくなり、さらにはダブルパスで２倍のピント変動を生じてしまうので良くない。
【００８７】
条件式(3)は第２の結像レンズ６２の主走査断面内と副走査断面内のパワー比（１／焦点距離の比）を規定するための条件である。主走査断面内のパワーに対して副走査断面内のパワーを約17倍〜40倍程度に設定している。前述したように第１の結像レンズ６１に対し、第２の結像レンズ６２の副走査断面内の光軸の離間距離をdZg2にして、光偏向器５の偏向面５ａに対して1.5°の入射角度で斜入射させることによって生じるスポットの回転及び被走査面７上の走査線の直線性を良好に補正している。このため第２の結像レンズ６２の主走査断面内のパワーに対して副走査断面内のパワーが強すぎる（即ち、条件式(3)の上限値を超える）と、波面収差の劣化が著しく悪化しスポットの回転を補正できなくなってくるので良くない。また第２の結像レンズ６２の主走査断面内のパワーに対して副走査断面内のパワーが弱すぎる（即ち、条件式(3)の下限値を超える）と走査線の直線性を良好に補正しにくくなるので良くない。
【００８８】
条件式(4)は光偏向器５から第２の結像レンズ６２と光偏向器５から被走査面7までの距離の比を規定するための条件である。本実施例の光走査装置ではｆθレンズ系６が、主に主走査断面内にパワーを有する第１の結像レンズ６１と主に副走査断面内にパワーを有する第２の結像レンズ６２で構成するため、fθレンズ系６が昇温したときに生じるピント変動は主走査断面内のピントについては第１の結像レンズ６１に起因し、副走査断面内のピントについては第２の結像レンズ６２に起因することになる。
【００８９】
そこで図３にはポリゴンミラー５から被走査面７までの距離を表１と同じ３２９(mm)に固定し、第１の結像レンズ６１と第２の結像レンズ６２の位置を変更して最適化したｆθレンズ系６が昇温したときのピント変動について示している。図３においては横軸にポリゴンミラー５から被走査面７までの距離（329ｍｍ）を１にノーマライズし、該ポリゴンミラー５から各結像レンズまでの距離を示しており、縦軸に第１の結像レンズ６１の位置と主走査断面内のピント変動ΔＭ／ｄＴ、及び第２の結像レンズ６２の位置と副走査断面内のピント変動ΔＳ／ｄＴを示している。
【００９０】
図３によれば第１の結像レンズ６１の位置に対して主走査断面内のピント変動ΔＭ／ｄＴはそれほど大きく変わらない。
【００９１】
一方、第２の結像レンズ６２の位置に対して副走査断面内のピント変動ΔＳ／ｄＴは非常に大きく変化することが分かる。よって温度変化によるピント変動を低減させようとするならば、第２の結像レンズ６２の位置を０．５以上にすれば、副走査断面内のピント変動ΔＳ／ｄＴと主走査断面内のピント変動ΔＭ／ｄＴを概ね同程度以下にすることができる。
【００９２】
さらに第２の結像レンズ６２の位置を０．７以下とすれば、副走査断面内のピント変動ΔＳ／ｄＴと主走査断面内のピント変動ΔＭ／ｄＴを概ね同程度となり、主・副ピント変動によって非点収差(ＡＳ)が発生することが無くなり、スポットの形状が良好に保たれる。
【００９３】
通常円形もしくは楕円形であるスポット形状でも、非点収差(ＡＳ)が発生するとスポット形状が糸巻き状の歪な形となりサイドローブも発生し、良好な印字性能が難しくなる。
【００９４】
このように本実施例においては上記の如く各要素を適切に設定すると共に、各条件式のうち、少なくとも１つを満足させることにより、簡易でコンパクトな構成を達成することができ、また光学性能の環境安定性が良好なる光走査装置を得ることができる。また装置の製造時や使用時に感光ドラム面上の照射位置が変動することや、収差が急激に悪化しスポットの結像状態が劣化すること等を低減させることができ、これにより良好なる結像性能を発揮している。
【００９５】
尚、本実施例ではｆθレンズ系６を構成する第１の結像レンズ６１をダブルパス構成としたが、これに限らず、シングルパス構成でも良い。
【実施例２】
【００９６】
図４は本発明の実施例２の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図において図２に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００９７】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は実施例１に示した走査光学系７３・７３を副走査断面内において上下反転させ２つ配置し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例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００９８】
即ち、本実施例では光源手段１・１から補正素子４・４までを各々光束毎に別々に設け、副走査断面内において、上下２段に各々配置している。入射光学手段７２・７２の双方の光軸Ｌ１・Ｌ１は副走査断面内で相対的に３°の角度を有しおり、ポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射する光束の角度が±１．５°となるように配置している。入射光学手段７２・７２の上下の光路は図４に示すように補正素子４・４の後方で交差しており、その後共通の第１の結像レンズ６１を通過し、単一のポリゴンミラー５の偏向面５ａに達する。本実施例ではポリゴンミラー５の偏向面５ａ上で２本の光束が副走査方向に離間した位置に入射するようにしている。
【００９９】
そしてポリゴンミラー５によって偏向された２本の光束は再度第１の結像レンズ６１を通過して(ダブルパス構成)、各々の光路上に設けた第２の結像レンズ６２・６２を通過後、各々対応する被走査面７・７上に導光される。これにより記録媒体としての感光ドラム面７・７上に画像記録を行なっている。
【０１００】
このように本実施例では上記の如く走査光学系７３・７３を副走査断面内において上下２段に各々配置にすることにより、ポリゴンミラー５及びポリゴンミラー５の駆動系（不図示）と第１の結像レンズ６１を共用して複数の被走査面７・７上を走査することができ、これにより部品点数の削減とコストダウンを可能としている。
【０１０１】
本実施例では第１の結像レンズ６１を通過する、ポリゴンミラー５に入射する２本の入射光束と、ポリゴンミラー５で偏向される２本の走査光束とが、副走査断面内において該第１の結像レンズ６１の各々異なる位置を通過するように構成している。すなわち４本の光束が第１の結像レンズ６１の光軸Ｌ３から離れた軸外を通過するように構成している。
【０１０２】
本実施例では上記表１に示した如く副走査断面内において第１の結像レンズ６１の両レンズ面６１ａ，６１ｂを非常に緩い同じ曲率に設定しており、そのパワーを略ゼロ（ノンパワー）としている。このため第１の結像レンズ６１に４本の光束が副走査断面内で別々の場所、すなわち光軸Ｌ３から離れた軸外を通過しても平行平板を通過するが如く収差の悪化は殆どない（厳密には軽微なコマ収差を各光路で同等に生じる。）。さらに第１の結像レンズ６１のパワーが略ゼロであることでダブルパス構成にしているにも関わらず昇温時の光学性能の劣化も低減できる。
【０１０３】
仮に第１の結像レンズ６１に副走査断面内でパワーをもつように曲率を設けると、光軸Ｌ３から離れるほど球面収差の影響を受け、光束としては大きなコマ収差を生じることになる。また昇温時の材料の屈折率の変動により光路の屈折角がずれて照射位置が変動する等の問題点もある。
【０１０４】
本実施例では上記の如く第１の結像レンズ６１の副走査断面内のパワーを略ゼロとすることにより、このような球面収差の影響や環境変動等を回避することができる。
【実施例３】
【０１０５】
次に本発明の実施例３について説明する。
【０１０６】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は光走査装置の一部の諸元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例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１０７】
次に実施例３における光走査装置の諸元を表２に示す。
【０１０８】
【表３】
2006071893.tif 000007
【０１０９】
【表４】
2006071893.tif 000008
【０１１０】
本実施例における光偏向器５はφ１３．７２に内接する８面のポリゴンミラーであり、偏向面５ａの主走査方向の幅は５．２５(mm)である。ＯＦＳではこの偏向面５ａの幅が主走査方向の絞りの役目を果たす。
【０１１１】
本実施例ではポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射する光束は副走査断面内において、該偏向面５ａに対して１．６°の入射角度で斜入射させている。よって斜入射させたことによって生じるスポットの回転及び被走査面７上の走査線の直線性を良好に補正するためには第１の結像レンズ６１に対し第２の結像レンズ６２の副走査断面内の光軸の離間距離dZg2を５．９２ (mm)とすることが望ましい。
【実施例４】
【０１１２】
次に本発明の実施例４について説明する。
【０１１３】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は光走査装置の一部の諸元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例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１１４】
次に実施例４における光走査装置の諸元を表３に示す。
【０１１５】
【表５】
2006071893.tif 000009
【０１１６】
【表６】
2006071893.tif 000010
【０１１７】
本実施例における光偏向器５はφ１３．７２に内接する８面のポリゴンミラーであり、偏向面５ａの主走査方向の幅は５．２５(mm)である。ＯＦＳではこの偏向面５ａの幅が主走査方向の絞りの役目を果たす。
【０１１８】
本実施例ではポリゴンミラー５の偏向面５ａに入射する光束は副走査断面内において、該偏向面５ａに対し１．７°の入射角度で斜入射させている。よって斜入射させたことによって生じるスポットの回転及び被走査面７上の走査線の直線性を良好に補正するためには第１の結像レンズ６１に対し第２の結像レンズ６２の副走査断面内の光軸の離間距離dZg2を６．２(mm)とすることが望ましい。
【０１１９】
［画像形成装置］
図５は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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、実施例１、３、４のいずれかに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１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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の回転方向の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。
【０１２２】
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５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。
【０１２３】
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５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、転写部から搬送されてきた用紙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。
【０１２４】
図５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、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１２５】
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１から４の構成はより効果を発揮する。
【０１２６】
［カラー画像形成装置］
図６は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、光走査装置を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図６において、６０はカラー画像形成装置、１１，１２，１３，１４は各々実施例１、３、４に示したいずれかの構成を有する光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。
【０１２７】
図６において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置１１，１２，１３，１４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２１，２２，２３，２４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１２８】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（１１，１２，１３，１４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１２９】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置１１，１２，１３，１４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム２１，２２，２３，２４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１３０】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施例１の主走査断面図
【図２】本発明の実施例１の副走査断面図
【図３】本発明の実施例１の昇温時のピント変動を示す図
【図４】本発明の実施例２の副走査断面図
【図５】本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図
【図６】本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１３２】
１  光源手段
２  集光レンズ
３  シリンダーレンズ
４  補正素子
５  偏向手段
６  走査光学手段
６１  第１の結像レンズ
６２  第２の結像レンズ
７  被走査面
８  絞り
７１、７２  入射光学手段
７３    走査光学系
１１、１２、１３、１４    光走査装置
２１、２２、２３、２４    像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４    現像器
４１、４２、４３、４４    光ビーム
５１    搬送ベルト
５２    外部機器
５３    プリンタコントローラ
６０    カラー画像形成装置
１００  光走査装置
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
【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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