(57)【要約】【課題】  良好な光学性能を維持しつつ小型化を実現した光走査装置及びそれを備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】  光走査装置１０は、光源１からの光束を偏向して被走査面６を主走査方向に走査する偏向器４と、単一の入射光学素子で構成され、光源１からの光束を偏向器４に導く入射光学系３と、偏向器４により偏向された光束を被走査面６に集光する結像光学系５と、を備え、入射光学系３及び結像光学系６の少なくとも一方は回折面を有し、１．６≦｜（ｓΔλＳ−ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）｜≦５．０なる条件を満たす。【選択図】  図１
2018151423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
単一の入射光学素子で構成され、前記光源からの光束を前記偏向器に導く入射光学系と、
前記偏向器により偏向された光束を前記被走査面に集光する結像光学系と、を備え、
前記入射光学系及び前記結像光学系の少なくとも一方は回折面を有し、
前記光源からの光束の波長が１０ｎｍ変動したときの、主走査断面及び副走査断面での前記結像光学系による集光点の変位量を各々ｓΔλＭ及びｓΔλＳとし、前記光源又は前記入射光学素子が光軸方向に１００μｍ移動したときの、主走査断面及び副走査断面での前記集光点の変位量を各々ｓΔｘＳ及びｓΔｘＭとするとき、
１．６≦｜（ｓΔλＳ−ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）｜≦５．０
なる条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
０．８≦（ｓΔλＳ／ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ／ｓΔｘＭ）≦１．２
なる条件を満たす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】
前記結像光学系について、副走査断面における倍率の絶対値は、主走査断面における倍率の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記結像光学系の副走査断面における倍率の絶対値は、４よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記結像光学系は、単一の結像光学素子で構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記入射光学素子は、主走査断面と副走査断面とで互いに異なるパワーを有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記入射光学素子は、前記回折面を含む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】
前記被走査面における軸上像高と軸外像高とで、光束の走査速度が異なることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置と、該光走査装置により前記被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置と、外部機器から出力されたデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラと、を備え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】
本発明は光走査装置に関し、例えば、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）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】
一般的に、画像形成装置に用いられる光走査装置は、光源からの光束を偏向器に導光する入射光学系と、偏向器により偏向された光束を被走査面に集光する結像光学系と、を備えている。特許文献１には、入射光学系を単一の光学素子で構成することで小型化を図るとともに、その光学素子に回折面を設けることで、環境温度の変化により生じる被走査面での集光点の位置ずれを抑制することができる光走査装置が記載されている。
【０００３】
ここで、入射光学系に回折面を設けた場合は、光源の発振波長の個体差に起因する集光点の位置ずれを補正するために、光源と入射光学系との距離を調整することが必要になる。しかし、特許文献１に記載の装置では、入射光学系が単一の光学素子で構成されているため、主走査断面及び副走査断面での集光点の位置を個別に調整することができない。
【０００４】
特許文献２には、全系の主走査断面に対する副走査断面での倍率比を小さくすることで、光源と入射光学系との距離を調整する際に、副走査断面での集光点の位置の変化を抑制しつつ、主走査断面での集光点の位置を補正することができる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５４７４８号公報
【特許文献２】特開２０１１−８１３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、装置の更なる小型化のために偏向器と結像光学系との距離を短縮した場合、結像光学系の副走査断面での倍率を大きくすることが必要になるため、上述した倍率比を小さくすることが困難になる。このとき、主走査断面での倍率も大きくすることでその倍率比を小さくする方法が考えられるが、この方法を採用した場合、各光学部材の形状誤差や配置誤差に対する光学性能の変化量が増大してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、良好な光学性能を維持しつつ小型化を実現した光走査装置及びそれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための、本発明の一側面としての光走査装置は、光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、単一の入射光学素子で構成され、前記光源からの光束を前記偏向器に導く入射光学系と、前記偏向器により偏向された光束を前記被走査面に集光する結像光学系と、を備え、前記入射光学系及び前記結像光学系の少なくとも一方は回折面を有し、前記光源からの光束の波長が１０ｎｍ変動したときの、主走査断面及び副走査断面での前記結像光学系による集光点の変位量を各々ｓΔλＭ及びｓΔλＳとし、前記光源又は前記入射光学素子が光軸方向に１００μｍ移動したときの、主走査断面及び副走査断面での前記集光点の変位量を各々ｓΔｘＳ及びｓΔｘＭとするとき、１．６≦｜（ｓΔλＳ−ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）｜≦５．０なる条件を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、良好な光学性能を維持しつつ小型化を実現した光走査装置及びそれを備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１に係る光走査装置の要部概略図。
【図２】光走査装置の調整敏感度及び波長敏感度について説明するための図。
【図３】光走査装置の波長敏感度及びアス敏感度比について説明するための図。
【図４】本発明の実施例２に係る光走査装置の要部概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。また、各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
なお、以下の説明において、主走査方向とは、偏向器の回転軸と結像光学系の光軸方向とに垂直な方向（偏向器により被走査面が走査される方向）であり、副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。また、主走査断面とは、光軸を含み主走査方向に平行な断面、すなわち副走査方向に垂直な断面であり、副走査断面とは、結像光学系の光軸を含み副走査方向に平行な断面、すなわち主走査方向に垂直な断面である。
【００１３】
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係る光走査装置１０の主走査断面（ＸＹ断面）における要部概略図である。本実施例に係る光走査装置１０は、光源１と、開口絞り２と、入射光学系３と、偏向器４と、結像光学系５と、を有し、偏向器４により光束を偏向することで被走査面６を主走査方向に走査する装置である。なお、偏向器４の偏向面４ａから被走査面６までの光路中に折り返しミラー（反射部材）を配置することで、副走査断面において光路を折り曲げた構成を採ってもよい。
【００１４】
光走査装置１０において、光源１から出射した光束は、楕円形状の開口が設けられた開口絞り２によって楕円形状に整形されて、入射光学系３によって偏向器４の偏向面４ａに導光される。光源１としては、例えば半導体レーザを用いることができ、その発光点の数は１個でも複数個でもよい。本実施例では、開口絞り２として楕円形状の開口が設けられた楕円絞りを採用しているが、開口の形状はこれに限られるものではなく、例えば矩形の開口が設けられた矩形絞り等を採用してもよい。
【００１５】
本実施例に係る入射光学系３は、主走査断面と副走査断面とで互いに異なるパワーを有する単一の入射光学素子（入射レンズ）で構成されている。この入射光学素子は、主走査断面では光束を略平行光に変換し、かつ副走査断面では光束を偏向面４ａ又はその近傍に集光することで、主走査方向に長い線像を形成するアナモフィックコリメータレンズである。なお、ここでの略平行光とは、厳密な平行光だけでなく、弱収束光及び弱発散光を含むものである。
【００１６】
また、本実施例に係る入射光学系３は樹脂材料により構成されたプラスチックモールドレンズであるため、ガラスレンズを採用した場合と比較して大幅なコストダウンが可能になる。さらに、入射光学系３に回折面を設けることで、環境温度の変化によって光源１の発振波長や各光学面の形状が変化した場合のピント変動の補償を可能にしている。例えば、環境温度が常温に対して上昇した場合、光束の長波長化と樹脂材料の伸長により屈折面のパワー（屈折力）は弱くなる一方で、回折面のパワーは強くなるため、屈折面及び回折面によるピント変動を互いにキャンセルさせることができる。
【００１７】
偏向器４は、不図示の駆動部により図中の矢印方向に一定速度で回転させられ、偏向面４ａにて入射光学系３からの光束を偏向することで、結像光学系５を介して被走査面６における有効走査領域（印字領域）を主走査方向に走査する。本実施例では、偏向器４として四つの偏向面を有する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を採用しているが、偏向面の数はこれに限られるものではない。また、回転多面鏡の代わりに、一つ又は二つの偏向面が揺動軸まわりに揺動する揺動ミラーを採用してもよい。
【００１８】
結像光学系５は、単一の結像光学素子（結像レンズ）で構成されており、偏向面４ａにて偏向された光束を被走査面６に導光及び集光し、主走査断面内及び副走査断面内の両方において、被走査面６又はその近傍に光源１の像を形成している。また、結像光学系５は、副走査断面において、偏向面４ａ又はその近傍と被走査面６又はその近傍とを共役関係にすることより、偏向面４ａが傾いた際の被走査面６上での走査位置ずれの低減（面倒れ補償）を行っている。
【００１９】
なお、本実施例に係る入射光学系３および結像光学系５は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、これに限らずガラスレンズとしてもよい。ただし、生産性及び光学性能の向上を図るためには、回折面や非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適したプラスチックモールドレンズを採用することが好ましい。また、必要に応じて結像光学系５を複数の結像光学素子により構成してもよいが、装置の小型化及び低コスト化を実現するためには、結像光学系５を単一の結像光学素子で構成することが好ましい。
【００２０】
本実施例に係る光走査装置１０の構成を表１に示す。なお、表１における軸上偏向点とは、光源１から出射して被走査面６の軸上像高に入射する光束（軸上光束）の主光線と偏向面４ａとの交点を示している。入射主光線の主走査断面での角度とは、主走査断面において入射光学系３から出射して偏向面４ａに入射する光束の主光線と結像光学系５の光軸との成す角を示している。また、主走査倍率及び副走査倍率の夫々は、主走査断面及び副走査断面での横倍率を示している。
【００２１】
【表１】
2018151423.tif 000003
【００２２】
本実施例に係る結像光学系５の各光学面（レンズ面）の形状ｘは、光学面と光軸との交点を原点、光軸方向の軸をＸ軸、主走査断面内で光軸と直交する軸をＹ軸、副走査断面内で光軸と直交する軸をＺ軸、とするとき、以下の式（１）〜（４）により定義される。
【００２３】
ｘ＝Ｘ＋Ｓ      ・・・（１）
【００２４】
【数１】
2018151423.tif 000004
【００２５】
【数２】
2018151423.tif 000005
【００２６】
【数３】
2018151423.tif 000006
【００２７】
なお、式（２）は、主走査断面内での光学面の形状（母線形状）を示し、式（３）は、像高ＹにおけるＺＸ断面内での光学面の形状（子線形状）を示している。このとき、式（４）に示したように、光学面のＺＸ断面内での曲率半径ｒ’はＹの値に応じて変化している。式（２）及び式（４）においては、Ｙ＞０の場合をｕｐｐｅｒ、Ｙ＜０の場合をｌｏｗｅｒ、として各々の非球面係数を設定しており、ｕｐｐｅｒの場合にｉ＝ｕ、ｌｏｗｅｒの場合にｉ＝ｌ、として各非球面係数を表１に示している。
【００２８】
ここで、結像光学系５にｆθ特性（等速度特性）を持たせるためには、主走査断面内での光学面の形状を、軸上像高と軸外像高とで大きく異ならせる必要がある。このとき、結像光学系５を偏向器４に近づけ過ぎると、主走査断面内における光学面の形状変化が急峻になり、コマ収差が増大してしまう。よって、結像光学系５の光学性能とｆθ特性とを両立するためには、結像光学系５を偏向器４からある程度離して配置する必要がある。
【００２９】
そこで、本実施例に係る結像光学系５は、それを通過する光束が被走査面６において等速性を満たさないような走査特性を有している。これにより、光学性能を保ちつつ結像光学系５をより偏向器４に近接して配置することができ、装置全体の更なる小径化を実現することが可能になる。本実施例に係る結像光学系５の走査特性は、偏向器４による走査角度（走査画角）をθ、走査角度θで偏向された光束の被走査面６での主走査方向の集光位置（像高）をＹ［ｍｍ］、軸上像高での結像係数をｆ［ｍｍ］、とするとき以下の式（５）で表される。
Ｙ＝Ｆ×θ＋γ×θ３      ・・・（５）
【００３０】
ただし、結像係数Ｆは、結像光学系５に平行光が入射する場合の走査特性であるｆθ特性：Ｙ＝ｆ×θにおけるｆに相当する係数であり、ｆθ特性を平行光以外の光束に対して拡張するための係数である。すなわち、結像係数Ｆは、結像光学系５に平行光を含むあらゆる収束度を持つ光束が入射する場合に、集光位置Ｙと走査角度θとを比例関係にするための係数である。本実施例においては、軸上像高での結像係数Ｆ＝１０６．７である。
【００３１】
また、式（５）におけるγは、本実施例に係る結像光学系５の走査特性を決定するための係数（走査特性係数）であり、本実施例においてはγ＝１２．６である。例えば、γ＝０のときは、式（５）はＹ＝Ｆ×θとなりｆθ特性に相当するが、γ≠０のときは、式（５）は集光位置Ｙと走査角度θとが比例関係にならない走査特性となる。なお、結像光学系５の走査特性を表現する式は、上記式（５）に限られるものではない。
【００３２】
ここで、式（５）を走査角度θで微分すると、以下の式（６）に示すように、被走査面６での光束の走査角度θに対する走査速度が得られる。
ｄＹ／ｄθ＝Ｆ＋３γ×θ２      ・・・（６）
【００３３】
さらに、式（６）を軸上像高における速度ｄＹ（０）／ｄθ＝Ｆで除すると、以下の式（７）に示すようになる。
（ｄＹ／ｄθ）／Ｆ＝１＋３γ×θ２  ／Ｆ    ・・・（７）
【００３４】
式（７）は、軸上像高に対する各軸外像高での等速性のずれ量、すなわち軸上像高での部分倍率に対する軸外像高での部分倍率のずれ量（部分倍率ずれ）を表している。本実施例に係る光走査装置１０は部分倍率を有するため、γ≠０の場合は、軸上像高と軸外像高とで光束の走査速度が異なることになる。つまり、軸外像高における走査位置（単位時間あたりの走査距離）は部分倍率ずれに応じて間延びしてしまうため、この部分倍率ずれを考慮せずに被走査面６を光走査した場合は、被走査面６に形成される像の劣化（印字性能の劣化）を招いてしまう。
【００３５】
そこで、本実施例においては、不図示の制御部により、γ≠０の場合に部分倍率ずれに応じて光源１の発光を制御している。具体的には、光源１の変調タイミング（発光タイミング）及び変調時間（発光時間）を制御することにより、被走査面６における走査位置及び走査時間を電気的に補正することができる。これにより、部分倍率ずれ及び像の劣化を補正し、ｆθ特性を満たす場合と同様に良好な印字性能を得ることが可能になる。
【００３６】
また、本実施例に係る結像光学系５について、副走査倍率の絶対値は主走査倍率の絶対値よりも大きくなっている。これにより、偏向器４と結像光学系５との距離を短縮することを可能にし、装置全体の更なる小型化に寄与している。このとき、結像光学系５の副走査倍率の絶対値を４よりも大きな値にすることで、装置全体の十分な小型化を実現することができる。
【００３７】
なお、本実施例に係る入射光学系３の入射面は、回折格子が形成された回折面である。ただし、必要に応じて入射光学系３の出射面を回折面としてもよく、あるいは結像光学系５に回折面を設けてもよい。入射光学系３の回折面について、回折次数をｍ（本実施例ではｍ＝１）、設計波長をλ、とするとき、回折格子の位相関数Φは以下の式（８）で表わされる。
【００３８】
【数４】
2018151423.tif 000007
【００３９】
光源１として用いる半導体レーザの発振波長には、製造ばらつき等により±１０ｎｍ程度の個体差があることが知られている。このとき、回折面のパワーは光源１の発振波長に依存するため、結像光学系５により集光される光束の集光点（結像点）の位置は、光源１の個体差によって変動してしまう。そこで、光源１と入射光学系３との距離を調整することにより、集光点の被走査面６に対する位置ずれを低減することができる。具体的には、集光点の位置を測定し、その測定結果に応じて光源１及び入射光学系３の少なくとも一方を光軸方向に移動することで調整すればよい。
【００４０】
次に、本実施例に係る光走査装置１０の調整敏感度と波長敏感度との関係について説明する。
【００４１】
光源１又は入射光学系３について、何れか一方を固定しつつ他方を調整部材として光軸方向に１００μｍ移動したときの、結像光学系５による集光点の変位量を調整敏感度ｓΔｘとする。そして、調整部材の横倍率をβａ、それよりも被走査面６の側（下流側）に配置された光学部材の横倍率を各々βｂ、βｃ、・・・とするとき、調整敏感度ｓΔｘは以下の式（９）で表される。
ｓΔｘ＝（１−βａ２）×βｂ２×βｃ２×  ・・・・・・・（９）
【００４２】
つまり、調整敏感度ｓΔｘは、光学部材の選択及び配置によって決まる値である。ただし、光源１を調整部材として選択した場合、その横倍率βａは０とする。また、主走査断面及び副走査断面での調整敏感度を各々ｓΔｘＭ及びｓΔｘＳとするとき、調整敏感度比ＳＭ（ｓΔｘ）及び調整敏感度アスＡＳ（ｓΔｘ）を各々以下の式（１０）及び（１１）で定義する。
ＳＭ（ｓΔｘ）＝ｓΔｘＳ／ｓΔｘＭ          ・・・（１０）
ＡＳ（ｓΔｘ）＝（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）      ・・・（１１）
【００４３】
また、光源１からの光束の波長（発振波長）が設計波長から１０ｎｍ変動したときの、集光点の変位量を波長敏感度ｓΔλとする。そして、主走査断面及び副走査断面での波長敏感度を各々ｓΔλＭ及びｓΔλＳとするとき、波長敏感度比ＳＭ（ｓΔλ）及び波長敏感度アスＡＳ（ｓΔλ）を各々以下の式（１２）及び（１３）で定義する。
ＳＭ（ｓΔλ）＝ｓΔλＳ／ｓΔλＭ          ・・・（１２）
ＡＳ（ｓΔλ）＝ｓΔλＳ−ｓΔλＭ          ・・・（１３）
【００４４】
波長敏感度ｓΔλは、回折面のパワーに依存する値である。さらに、調整敏感度比ＳＭ（ｓΔｘ）に対する波長敏感度比ＳＭ（ｓΔλ）の比の値を、光走査装置１０の敏感度比ＳＭ（ｓΔλ）／ＳＭ（ｓΔｘ）とする。また、調整敏感度アスＡＳ（ｓΔｘ）に対する波長敏感度アスＡＳ（ｓΔλ）の比の値の絶対値を、光走査装置１０のアス敏感度比｜ＡＳ（ｓΔλ）／ＡＳ（ｓΔｘ）｜とする。
【００４５】
本実施例に係る調整敏感度及び波長敏感度に関する各数値を、以下の表２に示す。
【００４６】
【表２】
2018151423.tif 000008
【００４７】
ここで、図２を用いて、調整敏感度と波長敏感度との関係を定性的に説明する。図２では、光源１と被走査面６との間に、副走査断面での縦倍率が主走査断面での縦倍率の２倍であり、かつ回折面を有する光学系が配置された構成の概念図を示している。なお、図２では、主走査断面での集光点の位置をひし形で示し、副走査断面での集光点の位置を円で示し、光学系の光軸を一点鎖線で示している。
【００４８】
図２において、状態１は、主走査断面及び副走査断面での集光点が何れも被走査面６の上にあるような設計状態（理想状態）を示している。なお、状態１における光源１の発振波長（設計波長）をλ０とする。状態２及び２´は、それぞれ光源１を光軸上で被走査面６から離れる方向及び被走査面６に近づく方向に動かしたときの状態であり、すなわちこの光学系の調整敏感度を示している。
【００４９】
主走査断面及び副走査断面での縦倍率の比は１：２であるため、状態１から状態２に変わる際に、主走査断面での集光点の位置が前ピン側（光源１の側）に距離ｘだけ変動した場合、副走査断面での集光点の位置は前ピン側に距離２ｘだけ変動する。また、状態１から状態２´に変わる際に、主走査断面での集光点の位置が後ピン側（光源１とは反対側）に距離ｘだけ変動した場合、副走査断面での集光点の位置は後ピン側に距離２ｘだけ変動する。
【００５０】
状態３及び３´は、それぞれ光源１の発振波長が変動して設計波長λ０よりも長くなったとき及び短くなったときの状態であり、すなわちこの光学系の波長敏感度を示している。ただし、状態３における光源１の発振波長はλ１＝λ０＋λ´（λ´は正の実数）であり、状態３´における光源１の発振波長はλ２＝λ０−λ´である。状態１から状態３に変わる場合、光源１の発振波長が長くなることで回折面のパワーは強くなるため、集光点の位置は前ピン側に変動することになる。また、状態１から状態３´に変わる場合、光源１の発振波長が短くなることで回折面のパワーは弱くなるため、集光点の位置は後ピン側に変動することになる。
【００５１】
ここで、この光学系では、光源１の発振波長の変動による主走査断面及び副走査断面での集光点の位置ずれの比が、１：２になるように回折面のパワーが設定されている。これにより、状態３のように集光点の位置が前ピン側にずれた場合にも、状態２´のように光源１を移動することで、状態４に示すように各断面での集光点の位置を補正することができる。また、状態３´のように集光点の位置が後ピン側にずれた場合にも、状態２のように光源１を移動することで、状態４´に示すように各断面での集光点の位置を補正することができる。
【００５２】
したがって、主走査断面及び副走査断面での調整敏感度比と波長敏感度比とを適切に設定することにより、光源１の発振波長に個体差が生じた場合にも、光源１の位置を調整することで集光点の位置を良好に補正することができる。なお、図２では、光源１の位置を調整することを想定しているが、入射光学系３の位置を調整する場合も同様に考えることができる。
【００５３】
そして、本実施例に係る光走査装置１０は、以下の条件式（１４）を満たすように構成されている。なお、条件式（１４）の中辺はアス敏感度比｜ＡＳ（ｓΔλ）／ＡＳ（ｓΔｘ）｜である。
１．６≦｜（ｓΔλＳ−ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）｜≦５．０・・・（１４）
【００５４】
条件式（１４）の下限を下回ると、回折面のパワーが弱くなり過ぎてしまい、環境温度の変化によるピント変動の補償を行うことができなくなってしまう。また、条件式（１４）の上限を上回ると、集光点の位置を調整するために必要な光源又は入射光学系の移動量が増えて調整が難しくなり、かつ入射光学系のＦｎｏが大きく変化してしまう。このことについて、図３を用いて詳細に説明する。
【００５５】
図３（ａ）は、光源を光軸方向に１００μｍ動かしたときに、主走査断面での集光点の位置が１ｍｍ変動し、かつ副走査断面での集光点の位置が２ｍｍ変動する光学系における、回折面の設計パターンを示している。図３（ａ）では、敏感度比ＳＭ（ｓΔλ）／ＳＭ（ｓΔｘ）＝Ｎとして、Ｎ＝０．５，１，２，３，４，５のときの光源の変位量と集光点の変位量との関係を示している。
【００５６】
例えば、Ｎ＝１の場合は、光源の発振波長が１０ｎｍ変動したときに、光源を移動したときとは逆の方向に、主走査断面での集光点の位置が１ｍｍ変動し、副走査断面での集光点の位置が２ｍｍ変動するように、回折面のパワーを設定すればよい。これにより、光源の発振波長が１０ｎｍ変動したときに、光源１を１００ｕｍ移動することで、集光点の位置ずれを補正することができる。Ｎが１以外の正の実数である場合、集光点の位置ずれを補正するために必要な回折面のパワーは、Ｎの大きさに応じて強くなる。
【００５７】
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する光学系のアス敏感度比を示している。波長敏感度が低くアス敏感度比が小さい場合は、光源の発振波長の個体差による集光点の位置ずれがほとんど生じないため、集光点の位置調整が必要なくなる。しかし、その場合、回折面のパワーが弱くなり過ぎてしまい、環境温度の変化によるピント変動の補償を行うことができなくなってしまう。また、波長敏感度が高くアス敏感度比が大きい場合は、光源の発振波長の個体差による集光点の位置ずれが大きくなり、その補正が難しくなってしまう。
【００５８】
したがって、条件式（１４）を満たすように回折面のパワーを適切に設定することで、光源の発振波長の個体差による集光点の位置ずれの補正と、環境温度の変化によるピント変動の補償とを両立することが可能になる。さらに、以下の条件式（１５）を満たすことがより好ましい。
２．０≦｜（ｓΔλＳ−ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ−ｓΔｘＭ）｜≦３．０  ・・・（１５）
【００５９】
本実施例に係る光走査装置１０のアス敏感度比は２．２５であり、条件式（１４）及び（１５）を満たしている。また、本実施例に係る光走査装置１０は、以下の条件式（１６）を満たすように構成されることが望ましい。なお、条件式（１６）の中辺は敏感度比ＳＭ（ｓΔλ）／ＳＭ（ｓΔｘ）である。
０．８≦（ｓΔλＳ／ｓΔλＭ）／（ｓΔｘＳ／ｓΔｘＭ）≦１．２  ・・・（１６）
【００６０】
条件式（１６）を満たすことにより、主走査断面及び副走査断面での調整敏感度比と波長敏感度比とを近づけること、すなわち光走査装置１０の敏感度比を１に近づけることができる。条件式（１６）を満たさない場合、調整敏感度比と波長敏感度比との差が大きくなってしまい、光源１の発振波長の個体差が生じた場合に光源１と入射光学系３との距離を調整したとしても、集光点の位置を良好に補正することが難しくなる。本実施例に係る光走査装置１０の敏感度比は１．０２であり、条件式（１６）を満たしている。
【００６１】
以上、本実施例に係る光走査装置１０によれば、良好な光学性能を維持しつつ小型化を実現することができる。
【００６２】
［実施例２］
以下、本発明の実施例２に係る光走査装置２０について詳細に説明する。本実施例に係る光走査装置２０において、上述した実施例１に係る光走査装置１０と同等の構成については説明を省略する。
【００６３】
図４は、本実施例に係る光走査装置２０の主走査断面における要部概略図である。光走査装置２０について、入射光学系３の形状以外は実施例１に係る光走査装置１０と同等の構成を採っている。ただし、光走査装置２０では、光源１ではなく入射光学系３の位置を調整する場合を想定している。光走査装置２０の構成を以下の表３に示す。
【００６４】
【表３】
2018151423.tif 000009
【００６５】
また、本実施例に係る調整敏感度及び波長敏感度に関する各数値を、以下の表４に示す。
【００６６】
【表４】
2018151423.tif 000010
【００６７】
本実施例に係る光走査装置２０について、アス敏感度比は２．３０、敏感度比は１．０９であり、条件式（１４）〜（１６）を満たしている。
【００６８】
［画像形成装置］
図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０４の要部概略図（副走査断面図）である。画像形成装置１０４は、上述した実施例１又は２における光走査装置（光走査ユニット）１００を備えている。
【００６９】
図５に示すように、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から出力されたコードデータＤｃが入力される。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、画像信号（ドットデータ）Ｄｉに変換され、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、画像信号Ｄｉに応じて変調された光束１０３が射出され、この光束１０３によって感光ドラム１０１の感光面（被走査面）が主走査方向に走査される。なお、プリンタコントローラ１１１は、前述したデータの変換だけでなく、後述するモータ１１５などの画像形成装置内の各部の制御を行う。
【００７０】
静電潜像担持体（感光体）としての感光ドラム１０１は、モータ１１５の駆動力によって時計まわりに回転している。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光束１０３に対して副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が感光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面上に、光走査ユニット１００からの光束１０３が照射されるように構成されている。
【００７１】
上述したように、光束１０３は画像信号Ｄｉに基づいて変調されており、この光束１０３を照射することによって感光面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、光束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面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。
【００７２】
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、被転写材としての用紙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、これにより用紙カセット１０９内の用紙１１２が搬送路へ送り込まれる。
【００７３】
未定着トナー像が転写された用紙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（不図示）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とで構成されている。この定着器は、転写ローラ１０８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と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させる。さらに、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、トナー像が定着した用紙１１２は画像形成装置１０４の外に排出される。
【００７４】
なお、光走査ユニット１００、感光ドラム１０１、及び現像器１０７の夫々を複数設けることにより、画像形成装置１０４をカラー画像形成装置としてもよい。また、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のラインセンサを備えたカラー画像読取装置を、外部機器１１７として画像形成装置１０４に接続することにより、カラーデジタル複写機を構成してもよい。
【００７５】
［変形例］
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
【００７６】
例えば、上述した各実施例では、一つの光源からの光束により一つの被走査面を走査する構成を採っているが、これに限らず、複数の光源からの光束を一つの偏向器により同時に偏向して、複数の被走査面を走査する構成を採用してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  光源
３  入射光学系
４  偏向器
５  結像光学系
６  被走査面
１０  光走査装置
【図１】
2018151423.tif 000011
【図２】
2018151423.tif 000012
【図３】
2018151423.tif 000013
【図４】
2018151423.tif 000014
【図５】
2018151423.tif 000015