(57)【要約】【課題】光利用効率を向上させることにより、高速化を実現させ、なおかつ、高密度化を実現することができる新規な構成の光走査装置を提供する。【解決手段】本発明の光走査装置は、複数の発光素子が二次元状に配列した光源１と、前記光源１からの複数の光ビームを偏向手段５に導く第１光学系２〜４と、前記偏向手段５からの複数の光ビームを被走査面９に導く第２光学系６，７とを有し、偏向手段５による走査方向を主走査方向、該主走査方向と第１、第２光学系の光軸に直交する方向を副走査方向としたとき、主走査方向の最周辺の発光素子間の距離が、副走査方向の最周辺の発光素子間の距離よりも長い構成とし、更には、光学系の副走査方向の横倍率の絶対値｜βｓ｜を主走査方向の横倍率の絶対値｜βｍ｜よりも大きくすることにより、被走査面上のビームピッチを小さくでき、高密度化・高速化への対応が容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が二次元状に配列した光源と、
前記光源からの複数の光ビームを偏向手段に導く第１光学系と、
前記偏向手段からの複数の光ビームを被走査面に導く第２光学系とを有し、
前記偏向手段による走査方向を主走査方向、該主走査方向と前記第１、第２光学系の光軸に直交する方向を副走査方向としたとき、前記主走査方向の最周辺の発光素子間の距離が、前記副走査方向の最周辺の発光素子間の距離よりも長いことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１記載の光走査装置において、
前記光源と前記被走査面の間の光学系の主走査方向の横倍率をβｍ、前記光源と前記被走査面の間の光学系の副走査方向の横倍率をβｓとしたとき、
｜βｍ｜＞｜βｓ｜
の条件を満たすことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光走査装置において、
前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、各発光素子が前記副走査方向に一次元的にｍ個（ｍ≧２）配列し、更に、前記副走査方向の一次元的な列が略主走査方向にｎ個（ｎ≧２）配列され、
なおかつ、ｍ×ｎの発光素子（ｍ≦ｎ）から前記副走査方向に平行な直線に垂線を下ろした時の該副走査方向における各発光素子の位置関係が等間隔となることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、
前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、前記副走査方向の一次元的なｍ個の配列の発光素子の配列ピッチをｄ、前記主走査方向のｎ個の配列の配列ピッチをＸとするとき、
Ｘ＞ｄ
とすることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対して少なくとも主走査方向の光束を制限する開口部を有し、前記開口部は前記カップリングレンズの後側焦点位置より、前記偏向手段に近い側に配備されることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記二次元状に配列した発光素子のうち、最周辺の発光素子の少なくとも１つは、最周辺以外の発光素子よりも発光量を大きくすることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置において、
前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対し、主走査方向及び副走査方向の光束を制限する開口部を有し、前記開口部の主走査方向の幅は副走査方向の幅よりも大きいことを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置を用いて画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置を用いて多色画像の形成を行う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、光走査装置と、その光走査装置を用いたデジタル複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における画像記録において、高精細な画像品質を得るための画像形成手段として、レーザを用いた画像形成方法が広く用いられている。電子写真方式の場合、感光性を有する像担持体（例えば感光体ドラム）の軸方向に偏向手段の一つであるポリゴンスキャナ（回転多面鏡）を用いてレーザを走査（主走査）しつつ、感光体ドラムを回転させ（副走査）、潜像を形成する方法が一般的である。このような電子写真方式の分野では画像の高密度化及び画像出力の高速化が求められている。しかしながら画像の高密度化と画像出力速度はトレードオフの関係になっており、両立することが求められている。
【０００３】
上記の画像の高密度化と画像出力速度を両立する方法としては、ポリゴンスキャナの高速回転化が考えれれるが、ポリゴンスキャナの騒音の増大・消費電力の増大・耐久性の劣化を生じてしまう。
【０００４】
そこで、このような問題を防ぐ方法として、光源のマルチビーム化があり、方式としては以下が考えられる。
（１）複数の光源（例えば端面発光型の半導体レーザ（ＬＤ））からの光ビームを合成する方式（特許文献１等参照）。
（２）複数の発光素子を１次元配列した端面発光型の１次元ＬＤアレイを用いる方式。
（３）複数の発光素子を２次元配列した面発光型の２次元ＬＤアレイを用いる方式。
【０００５】
ここで、複数の端面発光型ＬＤからの光ビームを合成する方式では、汎用の半導体レーザ（ＬＤ）を用いることができるため、安価となるが、ＬＤとカップリングレンズ間の相対的な位置関係を複数の光ビームで安定的に保つのが困難であり、マルチビームによって被走査面上に形成される走査線間隔が不均一になる。また、この方式では非常に多くの光源数を有するのは困難であり、超高密度・超高速化を達成するのは困難である。
【０００６】
また、端面発光型の１次元ＬＤアレイを用いる方式では、端面発光型の一次元ＬＤアレイは走査線間隔を均一にすることができるが、発光素子の消費電力が大きくなってしまうことや、ビーム数を極端に増やすと、光学系の光学素子の光軸からのビームのずれ量が大きくなってしまい、光学特性が劣化するという問題がある。
【０００７】
一方、面発光型の２次元ＬＤアレイを用いる方式では、面発光型レーザ（垂直共振器型面発光レーザ、ＶＣＳＥＬ）は基板に対して垂直方向に光を出射する半導体レーザ（ＬＤ）であり、二次元集積化が容易である。さらに消費電力は端面発光型レーザに比べて一桁程度小さく、より多くの光源を二次元集積するのに有利である。図１２に従来の面発光型レーザアレイの発光素子の配置の一例を示す。この例では、発光素子を８行×４列に３２個配置している。
【０００８】
ところで、ポリゴンスキャナを使って走査する書き込み光学系の例として、特許文献１、特許文献２に記載の従来技術があるが、主走査方向の最周辺の光源間の距離が、副走査方向の最周辺の光源間の距離よりも短いか、等しくなっている。このとき、被走査面上で、高密度対応の走査線間隔とするためには、光学系の副走査方向の横倍率の絶対値を低減する必要があり、光量不足となってしまう。特に、面発光型レーザ素子の場合、高出力化が大きな課題となるので、切実な問題となる。また、全光学系の副走査方向の横倍率の絶対値を小さくするためには、走査光学系の被走査面に最も近い位置に副走査方向に正のパワーを有する光学素子を配置し、この光学素子を被走査面に近づける必要があり、このため、被走査面に最も近い光学素子のサイズが大きくなり、コストアップする。また、前記光学素子を装着するためのハウジングが大きくなってしまい、機械サイズが大きくなってしまうという問題点も生じる。また、被走査面と走査光学系との間のスペースが狭くなり、画像形成装置に配備できる現像手段のトナー量が少なくなり、トナー交換を頻繁に行なう必要がある。また、画像出力のために必要な、帯電手段、転写手段、現像手段、定着手段という電子写真プロセスを実施するための手段を配備するためのスペースが少なくなり、走査光学系と逆側に帯電手段、転写手段、現像手段、定着手段を配備せざるを得なくなり、機械サイズが大きくなってしまう。
【０００９】
また、全光学系の副走査方向の横倍率の絶対値を小さくするもう一つの方法として、偏向手段の前の光学系の副走査方向の横倍率の絶対値を小さくするという方法があるが、このとき、偏向手段に近い線像形成用の光学素子（例えばシリンドリカルレンズ等）を偏向手段（ポリゴンスキャナ）に近づける必要があり、線像形成用の光学素子がポリゴンスキャナによる熱発生の影響を受けるという問題が発生する。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２５０３１９公報
【特許文献２】特開２００４−２８７２９２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上記の従来技術の課題を解決し、光利用効率を向上させることにより、高速化を実現させ、なおかつ、高密度化を実現することができる新規な構成の光走査装置を提供することを目的とし、さらには、その光走査装置を備え、高速化、高密度化に対応した画像形成を行うことができる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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明では、以下のような技術的手段を採っている。
本発明の第１の手段は、光走査装置であって、複数の発光素子が二次元状に配列した光源と、前記光源からの複数の光ビームを偏向手段に導く第１光学系と、前記偏向手段からの複数の光ビームを被走査面に導く第２光学系とを有し、前記偏向手段による走査方向を主走査方向、該主走査方向と前記第１、第２光学系の光軸に直交する方向を副走査方向としたとき、前記主走査方向の最周辺の発光素子間の距離が、前記副走査方向の最周辺の発光素子間の距離よりも長いことを特徴とする。
また、本発明の第２の手段は、第１の手段の光走査装置において、前記光源と前記被走査面の間の光学系の主走査方向の横倍率をβｍ、前記光源と前記被走査面の間の光学系の副走査方向の横倍率をβｓとしたとき、
｜βｍ｜＞｜βｓ｜
の条件を満たすことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の光走査装置において、前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、各発光素子が前記副走査方向に一次元的にｍ個（ｍ≧２）配列し、更に、前記副走査方向の一次元的な列が略主走査方向にｎ個（ｎ≧２）配列され、なおかつ、ｍ×ｎの発光素子（ｍ≦ｎ）から前記副走査方向に平行な直線に垂線を下ろした時の該副走査方向における各発光素子の位置関係が等間隔となることを特徴とする。
また、本発明の第４の手段は、第３の手段の光走査装置において、前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、前記副走査方向の一次元的なｍ個の配列の発光素子の配列ピッチをｄ、前記主走査方向のｎ個の配列の配列ピッチをＸとするとき、
Ｘ＞ｄ
とすることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の手段は、第１乃至第４のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対して少なくとも主走査方向の光束を制限する開口部を有し、前記開口部は前記カップリングレンズの後側焦点位置より、前記偏向手段に近い側に配備されることを特徴とする。
また、本発明の第６の手段は、第１乃至第５のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記二次元状に配列した発光素子のうち、最周辺の発光素子の少なくとも１つは、最周辺以外の発光素子よりも発光量を大きくすることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第７の手段は、第１乃至第６のいずれか１つの手段の光走査装置において、前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対し、主走査方向及び副走査方向の光束を制限する開口部を有し、前記開口部の主走査方向の幅は副走査方向の幅よりも大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第８の手段は、画像形成装置であって、第１乃至第７のいずれか１つの手段の光走査装置を用いて画像形成を行うことを特徴とする。
また、本発明の第９の手段は、画像形成装置であって、第１乃至第７のいずれか１つの手段の光走査装置を用いて多色画像の形成を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の手段の光走査装置では、主走査方向の最周辺の発光素子間距離を副走査方向の最周辺の発光素子間距離よりも長くすることを特徴としており、高密度化への対応が容易になる。また、第２の手段の光走査装置では、上記の構成に加えて、更に全光学系の副走査方向の横倍率の絶対値｜βｓ｜を主走査方向の横倍率の絶対値｜βｍ｜よりも大きくすることで（第２の手段）、被走査面上のピッチを小さくでき、高密度化への対応がさらに容易になる。
また、光源として、複数の発光素子が二次元状に配列した面発光型ＬＤアレイを用いることにより、偏向手段（例えばポリゴンスキャナ）を低速回転にすることができ、更には、光源を駆動するための消費電力も小さくすることができる。
【００１８】
第３の手段の光走査装置では、第１または第２の手段の構成に加え、前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、各発光素子が前記副走査方向に一次元的にｍ個（ｍ≧２）配列し、更に、前記副走査方向の一次元的な列が略主走査方向にｎ個（ｎ≧２）配列され、なおかつ、ｍ×ｎの発光素子（ｍ≦ｎ）から前記副走査方向に平行な直線に垂線を下ろした時の該副走査方向における各発光素子の位置関係が等間隔となるように構成したものであり、第１の手段の構成を発光素子の列数、行数の関係で規定することにより、上記と同様の効果を得ることができる。
また、第４の手段の光走査装置では、第３の手段の構成に加え、前記複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、前記副走査方向の一次元的なｍ個の配列の発光素子の配列ピッチをｄ、前記主走査方向のｎ個の配列の配列ピッチをＸとするとき、
Ｘ＞ｄ
とすることにより、副走査方向での高密度化に影響のない主走査方向の素子間隔を広げており、各素子間の熱干渉の影響の低減や、各素子の配線を通すために必要なスペースを確保することができる。
【００１９】
第５の手段の光走査装置では、第１乃至第４のいずれか１つの手段の構成に加え、前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対して少なくとも主走査方向の光束を制限する開口部（例えばアパーチャ）を有し、前記開口部は前記カップリングレンズの後側焦点位置より、前記偏向手段（例えばポリゴンスキャナ）に近い側に配備されることにより、偏向手段の偏向反射面（例えばポリゴンミラー面）上での最周辺の光ビームの中心線間距離が短くなり、主走査、副走査の像面湾曲を良好にすることができ、しいては、主走査、副走査とも良好なビームスポット径が得られる。
【００２０】
第６の手段の光走査装置では、第１乃至第５のいずれか１つの手段の構成に加え、前記二次元状に配列した発光素子のうち、最周辺の発光素子の少なくとも１つは、最周辺以外の発光素子よりも発光量を大きくすることにより、最周辺のビームの光量の低下を抑えることができる。すなわち、複数の発光素子が二次元状に配列した光源を用いた場合、最周辺にある光ビームは開口部（例えばアパーチャ）の中心とビームの中心が一致していないため（図７参照）、周辺のビームは光利用効率が中心のビームに対して低下する。そこで、最周辺の発光素子の発光量を大きくして、最周辺のビームの光量を高く設定することにより、濃度むらのない光走査装置を実現することができる。
【００２１】
第７の手段の光走査装置では、第１乃至第６のいずれか１つの手段の構成に加え、前記第１光学系は、前記光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズと、該カップリングレンズから出射された複数の光ビームに対し、主走査方向及び副走査方向の光束を制限する開口部（例えばアパーチャ）を有し、前記開口部の主走査方向の幅は副走査方向の幅よりも大きいことにより、光量ばらつきｗお小さくすることができる。
ここで、第１〜第４の手段の構成では、最周辺のビームのカップリングレンズからの光軸ずれ量は副走査方向よりも主走査方向のほうが大きくなる。ところが、ビームを規制するアパーチャ径が主走査方向よりも副走査方向のほうが大きいと、光量ばらつきが大きくなる。図８（ａ），（ｂ）はカップリングレンズからの光軸ずれ量が主走査、副走査とも同じとし、主走査方向のアパーチャ径（図８（ｂ）の主アパーチャ径）が副走査方向のアパーチャ径（図８（ａ）の副アパーチャ径）よりも大きい場合を示しているが、このとき、図８からもわかるとおり、アパーチャ径が大きい程、光軸ずれに対する光量変化率が小さくなることがわかる。したがって、光軸ずれが大きい主走査方向のアパーチャ径を副走査方向のアパーチャ径よりも大きくする必要がある。また、副走査方向の横倍率を主走査方向の横倍率よりも小さくするためには、
主走査方向のアパーチャ径／副走査方向のアパーチャ径
を大きくしていく必要があり、その意味でも第７の手段の構成の意義は大きい。
【００２２】
本発明では、以上のような構成および効果により、低コストで、簡単な構成で、高密度、高速対応であり、かつ、複数ビームとも温度変動にかかわらず安定した小ビームスポットを獲得でき、複数ビーム間の走査線間隔を安定的に獲得でき、なおかつ、マルチビーム間の光量差が少ない構成の光走査装置を実現することができる。
そして、第８の手段の画像形成装置では、上記の構成及び効果を有する光走査装置を用いて画像形成を行うことにより、高密度・高速対応の画像形成装置を実現することができる。
さらに第９の手段の画像形成装置では、上記の構成及び効果を有する光走査装置を用いて多色画像の形成を行うことにより、高密度・高速対応で、かつ多色対応の画像形成装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［実施形態１］
以下、本発明の構成、動作及び作用効果を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る光走査装置の基本的な構成例を示す概略構成図であり、光走査装置を構成する光学系を、光軸を通り主走査方向（偏向手段による偏向走査方向）に平行な平面（主走査平面または主走査断面という）上に展開して示した図である。
図１において、符号１は複数の発光素子が二次元配列された面発光型の半導体レーザアレイ（ＬＤアレイ）であり、２はカップリングレンズ、３はアパーチャ（開口部）、４はアナモルフィックレンズ、５は偏向手段としての偏向器（ポリゴンスキャナ）のポリゴンミラー（図ではポリゴンミラーの１つの偏向反射面のみを図示してある）、６は偏向器側走査レンズ、７は像面側走査レンズ、８は防塵ガラス、９は像面（被走査面）、１０は防音ガラス、１１はダミーミラーである。
【００２４】
光源１から射出した光束はカップリングレンズ２により弱い発散光となり、アパーチャ３を経て、アナモルフィックレンズ４により主走査方向は平行光、副走査方向はポリゴンミラー５近傍に集束する光束となる。さらにポリゴンミラー５により偏向され、偏向器側走査レンズ６と像面側走査レンズ７により、防塵ガラス８を経て、像面９に結像する。また、偏向器のポリゴンミラー５と偏向器側走査レンズ６の間に防音ガラス１０を配備している。なお、光源１とカップリングレンズ２は材質がアルミニウムからなる同一の保持部材（図示せず）に固定されている。
【００２５】
（面発光レーザの説明）
図１に示すような構成の光走査装置の光源１として用いる面発光型ＬＤアレイは、例えばＡｌＡｓ層を選択酸化した電流狭窄構造を用いた波長７８０ｎｍ帯の面発光型レーザである。なお、波長は、画像形成装置の感光体の感度特性に合わせて選定できる。図３に面発光型ＬＤアレイを構成する発光素子（面発光型レーザ素子）の断面構造の概略図を示す。また、図４には図３の素子の活性層周辺（図中Ａ部）の拡大図を示す。
【００２６】
図３に示すような断面構造の面発光型レーザ素子は、以下のようにして作製することができる。
まず、ｎ−ＧａＡｓ基板上に、Ａｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ量子井戸層／Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ障壁層からなる活性層を含み、Ａｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓスペーサ層とからなる１波長光学厚さの共振器領域を、各層λ／４の光学厚さで４０．５ペアのｎ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ高屈折率層／ｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ低屈折率層からなる下部反射鏡と、２４ペアのｐ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ高屈折率層／ｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ低屈折率層からなる上部反射鏡とで挟んだ構成となっている。さらに、ＡｌＡｓ被選択酸化層が共振器領域からλ／４離れた上部反射鏡に設けられている。なお、反射鏡の各層の間には抵抗低減のために組成が徐々に変わる組成傾斜層を含む。これらの結晶成長には周知のＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法を用いることができる。
【００２７】
次に、ドライエッチング法によりメサ形状を形成する。エッチング面は下部反射鏡中に達するようにすることが一般的である。次に、エッチング工程により側面が露出したＡｌＡｓ被選択酸化層を水蒸気中で熱処理して周辺を酸化させ、ＡｌＸＯＹの絶縁物層に変え、素子駆動電流の経路を中心部の酸化されていないＡｌＡｓ領域だけに制限する電流狭窄構造を形成する。続いて、ＳｉＯ２保護層（図示せず）を設け、更にポリイミドでエッチング部を埋め込んで平坦化し、ｐコンタクト層と光出射部のある上部反射鏡上のポリイミドとＳｉＯ２保護層（図示せず）を除去し、ｐコンタクト層上の光出射部以外にｐ側個別電極を形成し、裏面にｎ側共通電極を形成した。
【００２８】
本実施形態の場合、ドライエッチング法により形成されたメサ部が各発行素子（面発光型レーザ素子）となる。本発明の二次元状アレイ配置を形成する方法は、本発明のアレイ配置に沿ったフォトマスクを形成し、通常のフォトリソグラフ工程によりエッチング用マスクを形成し、エッチングすることで形成できる。アレイの各素子の電気的空間的分離のために素子と素子の間の溝は５μｍ程度以上は設けることが好ましい。これは溝の幅があまり狭いとエッチングの制御が難しくなるからである。また、メサ部は本実施形態のような円形の他に、楕円形や、正方形、長方形の矩形など任意の形状とすることができる。また、メサ部の大きさ（直径など）は１０μｍ程度以上設けることが好ましい。これは、メサ部があまり小さいと、素子の動作時に熱がこもり特性が悪くなるからである。
【００２９】
本実施形態の光源１の発光素子のアレイ配置は、例えば図２に示すように４行、８列の４×８アレイである（図中の円形白抜け部が発光素子（発光点）である）。副走査方向の隣り合う素子と素子の間隔は等間隔：ｄとし、アレイの副走査方向位置関係は等間隔：Ｃ２＝ｄ／ｎとする。そして、主走査方向の隣り合う素子と素子の間隔は等間隔：Ｘである。具体的にはｄを１８．４μｍ、Ｘを３０μｍとし、Ｃ２＝２．３μｍとなる。
【００３０】
本実施形態の素子間隔ｄ、Ｘを図１２の従来例のアレイ配置に適用すると、Ｃ＝ｄ／ｎ＝４．６μｍであるので、図２に示す本実施形態のアレイの各素子中心から副走査方向に垂線を下ろした時の副走査方向における各素子の間隔Ｃ２は、図１２のＣの５０％であり、平面内の素子間隔が同じであっても本発明によると高密度となることがわかる。なお、素子間隔ｄ、Ｘは、上記プロセス上の制約の他にアレイで動作時の他の素子からの熱干渉の影響も考慮して決める必要がある。
また、副走査方向での高密度化に影響のない主走査方向の素子間隔を広げているので、各素子間の熱干渉の影響低減や、各素子の配線を通すために必要なスペースを確保することができる。
【００３１】
なお、前述した７８０ｎｍ帯の面発光型レーザ素子は、別の材料でも作製できる。図５に素子の活性層周辺の拡大図を示す。図５に示すように、活性層は、圧縮歪組成であってバンドギャップ波長が７８０ｎｍとなる３層のＧａＩｎＰＡｓ量子井戸活性層と、格子整合する４層の引っ張り歪みを有するＧａ０．６Ｉｎ０．４Ｐ障壁層とから構成し、電子を閉じ込めるためのクラッド層（本実施形態ではスペーサ層）として、ワイドバンドギャップである（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐを用いている。キャリア閉じ込めのクラッド層をＡｌＧａＡｓ系で形成した場合に比べて、クラッド層と量子井戸活性層とのバンドギャップ差を極めて大きく取ることができる。また、その他は図４と同様の構造である。
【００３２】
下記の表１には、ＡｌＧａＡｓ（スペーサ層）／ＡｌＧａＡｓ（量子井戸活性層）系７８０ｎｍ，８５０ｎｍ面発光型半導体レーザ、さらに、ＡｌＧａＩｎＰ（スペーサ層）／ＧａＩｎＰＡｓ（量子井戸活性層）系７８０ｎｍ面発光型半導体レーザの典型的な材料組成でのスペーサ層と井戸層、及び障壁層と井戸層とのバンドギャップ差が示されている。なお、スペーサ層とは、通常構成の場合には活性層と反射鏡の間にあたる層のことであって、キャリアを閉じ込めるためのクラッド層としての機能を有している層を指している。
【００３３】
表１に示すように、ＡｌＧａＩｎＰ（スペーサ層）／ＧａＩｎＰＡｓ（量子井戸活性層）系７８０ｎｍ面発光型半導体レーザによれば、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系７８０ｎｍ面発光型半導体レーザはもとより、ＡｌＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系８５０ｎｍ面発光型半導体レーザよりもバンドギャップ差を大きく取れることが判る。
具体的にクラッド層と活性層とのバンドギャップ差は、クラッド層をＡｌＧａＡｓで形成した場合の４６６ｍｅＶ（Ａｌ組成０．６の場合）に比べて、７４３ｍｅＶであり極めて大きい。障壁層と活性層とのバンドギャップ差も同様に優位差があり、良好なキャリア閉じ込めとなる。
【００３４】
【表１】
2008026744.tif 000003
【００３５】
また、活性層が圧縮歪を有しているので、ヘビーホールとライトホールのバンド分離により利得の増加が大きくなった。これらにより高利得となるので、低閾値で、高出力であった。なお、この効果は、ＧａＡｓ基板とほぼ同じ格子定数を有するＡｌＧａＡｓ系で作製した７８０ｎｍや８５０ｎｍの面発光型レーザでは得られない。
【００３６】
さらには、キャリア閉じ込め向上、歪量子井戸活性層による高利得化によって低閾値化することで、光取り出し側ＤＢＲの反射率低減が可能となり、さらに高出力化できる。
また、本実施形態のように利得が大きくなると温度上昇による光出力低下を抑えることができ、アレイの素子間隔をより狭くすることができる。
また、活性層と障壁層は、Ａｌを含んでいない材料から構成されており、Ａｌフリー活性領域（量子井戸活性層、及びそれに隣接する層）としているので、酸素の取り込みが低減することで非発光再結合センターの形成を抑えることができ、長寿命化を図れる。これにより、書込みユニットもしくは光源ユニットの再利用が可能となる。
【００３７】
（第１、第２の手段の説明）
図１２に示したように、従来の面発光型レーザアレイの二次元配列では、主走査方向に４列、副走査方向に８行の配置となっている。従って、主走査方向の最周辺の発光素子間の距離は、
（ｎ−１）×Ｘ＝３Ｘ  （ｎ＝４）
となり、副走査方向の最周辺の発光素子間の距離は、
（ｍ−１）×ｄ＝７ｄ  （ｍ＝８）
となり、
７ｄ＞３Ｘ
となる。このとき、被走査面上における走査線間隔のピッチは｜βｓ｜×ｄ／４となり、高密度対応の場合に所望のピッチを得るのが困難となる。例えば２４００ｄｐｉの場合には、
２５．４ｍｍ／２４００＝１０．６μｍ
４８００ｄｐｉの場合には、
２５．４ｍｍ／４８００＝５．３μｍ
となるが、｜βｓ｜×ｄ／ｎをこの値と等しくする必要がある。
【００３８】
これを解決するための達成手段の１つを図２で説明する。図２は本発明の面発光型レーザアレイの発光素子の配置を示す概略平面図であり、主走査方向ピッチＸが副走査方向ピッチｄより長い例で、主走査方向と副走査方向の配列数が違う場合の例である。図２に示すように、主走査方向に８列、副走査方向に４行の配置となっている。従って、主走査方向の最周辺の光源間の距離は、
（ｎ−１）×Ｘ＝７Ｘ（ｎ＝８）
となり、副走査方向の最周辺の光源間の距離は、
（ｍ−１）×ｄ＝３ｄ（ｍ＝４）
となり、
７Ｘ＞３ｄ
となる。
従って、主走査方向の最周辺の発光素子間の距離は副走査方向の最周辺の発光素子間距離よりも長くなっている。
【００３９】
このとき、被走査面上の走査線間隔のピッチは｜βｓ｜×ｄ／７となり、従来例に比べ、高密度対応の場合に所望のピッチを得るのが容易となる。つまり、主走査方向の最周辺の発光素子間距離を副走査方向の最周辺の発光素子間距離よりも長くすると、高密度への対応が容易になる。
また、更に全光学系の副走査方向の横倍率の絶対値｜βｓ｜を、主走査方向の横倍率の絶対値｜βｍ｜よりも小さくする（｜βｍ｜＞｜βｓ｜）ことで、被走査面上のピッチを小さくでき、高密度への対応が容易になる。
なお、主走査方向の最周辺の発光素子間距離を副走査方向の最周辺の発光素子間距離よりも短くし、｜βｓ｜を小さくするという方法も考えられるが、光利用効率の低下をはじめとした前述の様々な問題が発生するので好ましくない。
【００４０】
（第３の手段の説明）
第３の手段は、第１または第２の手段の構成に加え、複数の発光素子が二次元状に配列した光源１は、各発光素子が副走査方向に一次元的にｍ個（図２の例ではｍ＝４）配列し、更に、副走査方向の一次元的な列が略主走査方向にｎ個（図２の例ではｎ＝８）配列され、なおかつ、ｍ×ｎの発光素子（ｍ≦ｎ）から副走査方向に平行な直線に垂線を下ろした時の該副走査方向における各発光素子の位置関係が等間隔となるように構成したものであり、第１の手段の構成を発光素子の列数、行数の関係で規定することにより、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（第４の手段の説明）
前述したように、被走査面上での走査線間隔をいかに小さくできるかが大きな課題であるが、第４の手段の光走査装置では、第３の手段の構成に加え、複数の発光素子が二次元状に配列した光源は、副走査方向の一次元的なｍ個の配列の発光素子の配列ピッチをｄ、主走査方向のｎ個の配列の配列ピッチをＸとするとき、
Ｘ＞ｄ
とすることにより、副走査方向での高密度化に影響のない主走査方向の素子間隔を広げており、各素子間の熱干渉の影響の低減や、各素子の配線を通すために必要なスペースを確保することができる。
【００４２】
（第５の手段の説明）
第５の手段の光走査装置では、以上の構成に加え、第１光学系は、光源から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズ２と、該カップリングレンズ２から出射された複数の光ビームに対して少なくとも主走査方向の光束を制限する開口部（例えばアパーチャ）３を有し、開口部３はカップリングレンズ２の後側焦点位置より、偏向手段（例えばポリゴンミラー）５に近い側に配備される構成としたものである。
【００４３】
以下、図６（ａ），（ｂ）を参照して説明する。なお、両図とも主走査断面内の光学系配置を示している。
図６（ａ）は、カップリングレンズ２の後側焦点位置にアパーチャ３を配備した場合の説明図である。第１〜第４の手段のような構成をとると、主走査方向の最周辺の発光素子間の距離が大きくなる。このとき、主走査方向のビームを制限するアパーチャ３をカップリングレンズ２の後側焦点位置に配備すると、図示するように、ポリゴンミラー面上でビームが離れてしまい、特に最周辺のビームの光学特性が劣化してしまう。本構成において、最も重要な特性は被走査面上で所望の走査線間隔を得ることであり、アパーチャ３をカップリングレンズ２の後側焦点位置に配備しても、高画質、高密度、高速対応の光走査装置となるが、更に主走査、副走査のビームスポット径特性を向上させるためには、図６（ｂ）のような構成をとれば良い。すなわち、アパーチャ３をカップリングレンズ２の後側焦点位置よりも偏向手段（ポリゴンミラー）５に近い側に配備する。このとき、ポリゴンミラー面上での最周辺のビームの中心線間距離が短くなり、主走査、副走査の像面湾曲を良好にすることができ、しいては、主走査、副走査とも良好なビームスポット径が得られる。
【００４４】
（第６の手段の説明）
第６の手段の光走査装置では、以上の構成に加え、二次元状に配列した発光素子のうち、最周辺の発光素子の少なくとも１つは、最周辺以外の発光素子よりも発光量を大きくするものであり、これにより、最周辺のビームの光量の低下を抑えることができる。すなわち、図７に示すように、複数の発光素子が二次元状に配列した光源１を用いた場合、最周辺にある光ビームはアパーチャ３の中心とビームの中心が一致していないため、周辺のビームは光利用効率が中心のビームに対して低下する。そこで、最周辺の発光素子の発光量を大きくして、最周辺のビームの光量を高く設定することにより、濃度むらのない光走査装置を実現することができる。
【００４５】
（第７の手段の説明）
第７の手段の光走査装置では、以上のような構成に加え、第１光学系は、光源１から出射された複数の光ビームをカップリングするカップリングレンズ２と、該カップリングレンズ２から出射された複数の光ビームに対し、主走査方向及び副走査方向の光束を制限する開口部（例えばアパーチャ）３を有し、アパーチャ３の主走査方向の幅は副走査方向の幅よも大きい構成としたものであり、光量ばらつきを小さくすることができる。
【００４６】
ここで、第１〜第４の手段の構成では、最周辺のビームのカップリングレンズ２からの光軸ずれ量は副走査方向よりも主走査方向のほうが大きくなる。ところが、ビームを規制するアパーチャ径が主走査方向よりも副走査方向のほうが大きいと、光量ばらつきが大きくなる。図８（ａ），（ｂ）はカップリングレンズからの光軸ずれ量が主走査、副走査とも同じとし、主走査方向のアパーチャ径（図８（ｂ）の主アパーチャ径）が副走査方向のアパーチャ径（図８（ａ）の副アパーチャ径）よりも大きい場合を示しているが、このとき、図８からもわかるとおり、アパーチャ径が大きい程、光軸ずれに対する光量変化率が小さくなることがわかる。したがって、光軸ずれが大きい主走査方向のアパーチャ径を副走査方向のアパーチャ径よりも大きくする必要がある。また、副走査方向の横倍率を主走査方向の横倍率よりも小さくするためには、
主走査方向のアパーチャ径／副走査方向のアパーチャ径
を大きくしていく必要があり、その意味でも第７の手段の構成の意義は大きい。
【００４７】
［実施形態２］
次に図９に本発明に係る光走査装置を用いた画像形成装置の一構成例を示す。図９に示す画像形成装置では、像担持体としての円筒状に形成された感光体ドラム１１１を有し、その周囲には感光体表面を均一に帯電するための帯電装置１１２（図では帯電ローラによる接触式のものを示しているが、この他、帯電ブラシや、非接触式のコロナチャージャ等を用いることもできる）、感光体ドラムに光ビームを照射して静電潜像を形成する光走査装置１１３、感光体ドラム上の静電潜像をトナーで現像する現像装置１１４、現像により感光体ドラム上で顕像化されたトナー像をシート状の記録媒体Ｓに転写する転写装置１１５（図では転写ローラを示しているが、コロナチャージャ等を用いるものであってもよい）、転写後の転写残トナーを除去するクリーニング装置１１６を有している。また、符号１１７は定着装置を示している。
【００４８】
感光体ドラム１１１は、接地された金属等の導電性を持つ円筒の外側表面に、暗中では誘電体、光が当たると導電体となる光導電性の感光体材料からなる感光層が設けられている。
感光体ドラム１１１は図中の矢印方向へ等速回転され、帯電装置１１２によって感光体表面に均一に電荷が与えられる。
【００４９】
次に光走査装置１１３によって感光体ドラム１１１の一部に画像情報に応じて強度変調された光ビームが照射される。感光体ドラム１１１の光ビームが露光された部分は導電体となり、感光体表面の電荷が導電性を持つ円筒を介して逃げることにより感光体表面の電荷が無くなる。また、光ビームが露光されなかった部分の電荷はそのまま保持される。このようにして感光体表面に静電潜像が形成される。
【００５０】
次に現像装置１１４によって感光体表面と同じ極性の電荷に帯電されたトナーが感光体表面の電荷の無くなった部分にのみ付着し、トナー画像として可視像化される。
感光体上のトナー画像は、図示しない給紙部から給紙される記録紙やＯＨＰシート等のシート状記録媒体Ｓ上に転写装置１１４によって静電力及び圧力により転写される。シート状記録媒体Ｓ上に転写されたトナー画像は定着装置１１７によって熱及び圧力を加えることにより定着される。そして、トナー画像を定着されたシート状記録媒体Ｓは装置外の図示しない排紙部へ排出される。また、トナー画像転写後の感光体１１１はクリーニング装置１１６のクリーニング部材（ブレード、ブラシ等）によりクリーニングされて残留トナーや紙粉が除去される。
【００５１】
以上のように、図９に示す構成の画像形成装置では、帯電→露光→現像→転写→定着→クリーニングという工程を経て画像形成を行なうものであるが、光走査装置１１３に、実施形態１で説明した本発明の光走査装置を用いることにより、高密度・高速対応の画像形成装置を実現することができる。
【００５２】
［実施形態３］
図１０に本発明に係る光走査装置を用いた多色対応の画像形成装置の一構成例を示す。図中の符号１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは、転写ベルト１１８に沿って並設された感光体ドラムであり、図中の矢印方向に回転される。各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋの周囲には、図９と同様に、帯電装置１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ（図では帯電ローラによる接触式のものを示しているが、この他、帯電ブラシや、非接触式のコロナチャージャ等を用いることもできる）、光走査装置１１３、各色の現像装置１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ、転写装置（転写チャージャ、転写ローラ、転写ブラシ等）１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋ、クリーニング装置１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋが配設されている。また、図中の符号１１７は定着装置、１１９は記録紙等のシート状記録媒体Ｓを積載した給紙カセット、１２０は給紙ローラ、１２１は分離ローラ、１２２は搬送ローラ、１２３はレジストローラを示している。
【００５３】
感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋは潜像形成手段である光走査装置１１３により画像情報に応じて強度変調された光ビームが露光され、静電潜像が形成される。この露光工程を行う光走査装置１１３の基本的な構成は実施形態１で説明した通りであり、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに対応して４つの光走査装置を配置しても良いが、図１０の例では、１つの偏向手段で４系統のマルチビームを振り分けて走査する構成である。すなわち、図１０に示す光走査装置では、４つの感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋにそれぞれ対応するためのマルチビーム光源と第１、第２光学系を４系統備えており、１つの偏向手段で４系統のマルチビームを左右に振り分けて走査し、第２光学系に設けたミラーで各マルチビームの光路を折り曲げて各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに照射する構成である。
【００５４】
各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）現像装置１１４Ｙ、マゼンタ（Ｍ）現像装置１１４Ｍ、シアン（Ｃ）現像装置１１４Ｃ、ブラック（Ｋ）現像装置１１４Ｋによって現像され、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として顕像化される。また、この現像工程にタイミングを合わせて給紙カセット１１９からシート状記録媒体Ｓが給紙ローラ１２０と分離ローラ１２１により１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１２２を経てレジストローラ１２３に至る。そして、上記の現像工程で顕像化された各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ上のトナー像が転写位置に来るタイミングに合わせてレジストローラ１２３によりシート状記録媒体Ｓが転写ベルト１１８に送り出され、転写ベルト１１８によりシート状記録媒体Ｓが担持されて各色の転写位置に順次搬送される。そして、転写ベルト１１８を挟んで各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋに対向して配置された転写装置１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋにより転写バイアスが印加され、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ上の各色のトナー像がシート状記録媒体Ｓに順次重ね合わせて転写される。シート状記録媒体Ｓ上に転写された４色重ね合わせのトナー画像（カラー画像）は定着装置１１７によって熱及び圧力を加えることにより定着される。そして、トナー画像を定着されたシート状記録媒体Ｓは装置外の図示しない排紙部に排出される。また、トナー画像転写後の各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋはクリーニング装置１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋのクリーニング部材（ブレード、ブラシ等）によりクリーニングされて残留トナーや紙粉が除去される。
【００５５】
なお、図１０に示す画像形成装置では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか１色の画像を形成する単色モード、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード、上記のように４色の重ね画像を形成するフルカラーモードを有し、これらのモードを図示しない操作部にて指定して実行することで単色、多色、フルカラーの画像形成が可能である。
【００５６】
また、図１０に示す構成の画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状記録媒体Ｓ上に多色画像形成を行なうものであるが、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋからシート状記録媒体Ｓに直接転写する方式に換えて、中間転写ベルト等の中間転写体を用い、各感光体ドラム１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋから中間転写体に１次転写して各色の重ね画像を形成した後、中間転写体からシート状記録媒体Ｓに一括して２次転写する構成の、中間転写方式の画像形成装置としてもよい。
【００５７】
以上のように、本発明に係る多色画像形成装置では、各色の作像部で帯電→露光→現像→転写という工程を経てシート状記録媒体Ｓ上に多色画像形成を行なうものであるが、光走査装置１１３に、実施形態１で説明した本発明の光走査装置を用いることにより、高密度・高速対応で、かつ多色対応の画像形成装置を実現することができる。
【実施例】
【００５８】
以下に本発明に係る光走査装置の具体的な実施例（光学系データ）を示す。
光走査装置の光学系の配置は図１と同様である。光源１の各発光素子の波長は７８０ｎｍであり、複数の発光素子は図２に示したような二次元配列をしている。
発光領域（図２中の円形白抜け部）の直径は４μｍであり、前述したうように、４×８の配列となっており、副走査方向の素子間隔（ピッチ）ｄはｄ＝１８．４μｍ、主走査方向の素子間隔（ピッチ）ＸはＸ＝３０μｍとなっている。
【００５９】
第１光学系のカップリングレンズ２は、第１面、第２面の両面とも下記の式(1) で表現される面形状を有している。
ｘ＝(ｈ２/Ｒ)／[１+√{１−(１+Ｋ)(ｈ/Ｒ)２}]
＋Ａ4・ｈ４＋Ａ6・ｈ６＋Ａ8・ｈ８＋Ａ10・ｈ１０  ・・・(1)
ここで、光軸からの距離をｈ、近軸曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、高次の係数をＡ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10とすると、各係数は以下の通りである。また、屈折率は１．５１１９である
【００６０】
（第１面）
Ｒ＝９８．９７
Ｋ＝−１８．９
Ａ4＝−２．７４８５１０Ｅ-06（Ｅ-06＝×１０−６を意味する（以下同様））
Ａ6＝７．５１３７９７Ｅ-07
Ａ8＝−５．８１７４７８Ｅ-08
Ａ10＝−２．４７５３７０Ｅ-09
【００６１】
（第２面）
Ｒ＝−３１．０７
Ｋ＝−０．３５
Ａ4＝１．２１０Ｅ-06
Ａ6＝６．７８２Ｅ-08
Ａ8＝２．５２３Ｅ-08
Ａ10＝−４．６７０Ｅ-09
【００６２】
ここで、図１中のｄ１＝４２．３９ｍｍとなり、その間に屈折率１．５１１２、厚さ０．３ｍｍのカバーガラスを挿入する。
また、ｄ２＝３．８ｍｍである。
【００６３】
アナモルフィックレンズ４は第１面が副走査方向にパワーを有するシリンドリカル面、第２面が主走査方向にパワーを有するシリンドリカル面である。第１面の副走査曲率半径は５５ｍｍ、第２面の主走査曲率半径は−５００ｍｍである。ここで、図１中のｄ３＝１１７．２ｍｍ、ｄ４＝３ｍｍである。
アパーチャ３はアナモルフィックレンズ４の第２面から偏向手段側に５８．２ｍｍいったところに配備され、カップリングレンズ２の後側焦点位置よりも偏向器（ポリゴンミラー）５に近い側に配備されている。ここで、ｄ５＝１２０．２ｍｍとなっている。また、アパーチャ径は主走査方向：５．５ｍｍ、副走査方向：１．１８ｍｍの矩形形状をしている。
【００６４】
なお、このとき、アナモルフィックレンズ４とポリゴンミラー５の間、ポリゴンミラーと走査レンズ６の間には肉厚１．９ｍｍ、屈折率１．５１１２の防音ガラス１０が配備されている。ここで、ポリゴンミラーは４面で、内接円半径は７ｍｍである。
また、図１中のｄ６＝３６．７ｍｍ、ｄ７＝８ｍｍ、ｄ８＝１０１．９ｍｍ、ｄ９＝３ｍｍ、ｄ１０＝１３８．２ｍｍである。下記の表２に、光偏向器（ポリゴンミラー）５以降の光学系データを示す。
【００６５】
【表２】
2008026744.tif 000004
【００６６】
表２の表記においてＲｍは「主走査方向の近軸曲率」、Ｒｓは「副走査方向の近軸曲率」であり、Ｄは光学素子間距離を表している。単位はｍｍである。また、走査レンズ７と被走査面９の間には防塵ガラス８が配置され、この防塵ガラス８は屈折率１．５１１２、肉厚１．９ｍｍである。
【００６７】
第２光学系を構成する偏向器側走査レンズ６と像面側走査レンズ７の各面は非球面であり、全面ともに主走査方向には「下記の式(2)で与えられる非円弧形状」で、副走査断面（光軸と副走査方向とに平行な仮想的断面）内の曲率が主走査方向に「下記の式(3)に従って変化」する特殊面である。
すなわち、主走査面（レンズ光軸を含み、主走査方向に平行な仮想的な平断面）内における非円弧形状は、光軸における主走査面内の近軸曲率半径：Ｒm、主走査方向における光軸からの距離：Ｙ、円錐常数：Ｋ、高次の係数：Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6，・・・とするとき、光軸方向のデプス：Ｘを用い、多項式：
Ｘ＝(Ｙ2/Ｒm)/[1+√{1-(1+Ｋ)(Ｙ/Ｒm)2}]
+Ａ1・Ｙ+Ａ2・Ｙ2+Ａ3・Ｙ3+Ａ4・Ｙ4+Ａ5・Ｙ5+Ａ6・Ｙ6+・・・      (2)
で表す。奇数次の係数：Ａ1，Ａ3，Ａ5・・・の１以上が「０でない」場合、式(2)で与えられる非円弧形状は主走査方向に非対称となる。
【００６８】
［副走査断面における曲率の変化］
副走査断面内における曲率：Ｃｓ(Ｙ)（Ｙ：光軸位置を原点とする主走査方向の座標）が主走査方向に変化する状態を表現する式は、光軸を含む副走査断面内の曲率半径をＲｓ(0)、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、・・・を係数として、次の通りである。
Ｃｓ(Ｙ)＝{1/Ｒｓ(0)}+Ｂ1・Ｙ+Ｂ2・Ｙ2+Ｂ3・Ｙ3+Ｂ4・Ｙ4+Ｂ5・Ｙ5+・・・    (3)
奇数次の係数Ｂ1，Ｂ3，Ｂ5・・・の１以上が「０でない」とき、式(3)で与えられる「副走査断面における曲率」は、主走査方向に非対称に変化する。
【００６９】
走査レンズ６の第１面（入射側面（特殊面））の係数を下記の表３に示す。また、走査レンズ６の第２面（射出側面（特殊面））の係数を下記の表４に示す。さらに走査レンズ７の第１面（入射側面（特殊面））の係数を下記の表５に示す。また、走査レンズ７の第２面（射出側面（特殊面））の係数を下記の表６に示す。
【００７０】
【表３】
2008026744.tif 000005
【００７１】
【表４】
2008026744.tif 000006
【００７２】
【表５】
2008026744.tif 000007
【００７３】
【表６】
2008026744.tif 000008
【００７４】
本実施例の光走査装置における収差図を図１１に示すが、収差が良好に補正されている。また、被走査面（像面）９上でのビームスポット径は以下の表７のようになり、良好に補正されている。
このとき、主走査方向の横倍率の絶対値は｜βｍ｜＝４．９、副走査方向の横倍率の絶対値は｜βｓ｜＝２．３となり、被走査面上で５．３μｍの走査線間隔を得ることができ、４８００ｄｐｉの高密度の光走査装置として、高密度・高速対応の画像形成装置に適用可能である。
【００７５】
【表７】
2008026744.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態を示す図であって、光走査装置の基本的な構成例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る面発光型レーザアレイの発光素子の配置例を示す概略平面図である。
【図３】面発光型ＬＤアレイを構成する発光素子（面発光型レーザ素子）の断面構造の概略を示す断面図である。
【図４】図３の発光素子の活性層周辺（図中Ａ部）の要部拡大図である。
【図５】発光素子の断面構造の別の例を示す活性層周辺の要部拡大図である。
【図６】本発明の光走査装置におけるカップリングレンズとアパーチャの配置位置の関係を示す説明図である。
【図７】複数の発光素子が二次元状に配列した光源を用いた場合の、中心の発光素子からのビームと、最周辺の発光素子からのビームの、アパーチャの中心に対する位置ずれを示す図である。
【図８】カップリングレンズからの光軸ずれ量が主走査、副走査とも同じとし、主走査方向のアパーチャ径が副走査方向のアパーチャ径よりも大きい場合を示す図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明に係る多色画像形成装置の一構成例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の実施例の光走査装置における収差図である。
【図１２】従来の面発光型レーザアレイの発光素子の配置例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１：光源（面発光型レーザアレイ）
２：カップリングレンズ
３：アパーチャ（開口部）
４：アナモルフィックレンズ
５：ポリゴンミラー（偏向手段）
６：偏向器側走査レンズ
７：像面側走査レンズ
８：防塵ガラス
９：像面（被走査面）
１０：防音ガラス
１１：ダミーミラー
１１１，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃ，１１１Ｋ：感光体ドラム
１１２，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃ，１１２Ｋ：帯電装置
１１３：光走査装置
１１４，１１４Ｙ，１１４Ｍ，１１４Ｃ，１１４Ｋ：現像装置
１１５，１１５Ｙ，１１５Ｍ，１１５Ｃ，１１５Ｋ：転写装置
１１６，１１６Ｙ，１１６Ｍ，１１６Ｃ，１１６Ｋ：クリーニング装置
１１７：定着装置
１１８：転写ベルト
１１９：給紙カセット
１２０：給紙ローラ
１２１：分離ローラ
１２２：搬送ローラ
１２３：レジストローラ
Ｓ：シート状記録媒体
【図１】
2008026744.tif 000010
【図２】
2008026744.tif 000011
【図３】
2008026744.tif 000012
【図４】
2008026744.tif 000013
【図５】
2008026744.tif 000014
【図６】
2008026744.tif 000015
【図７】
2008026744.tif 000016
【図８】
2008026744.tif 000017
【図９】
2008026744.tif 000018
【図１０】
2008026744.tif 000019
【図１１】
2008026744.tif 000020
【図１２】
2008026744.tif 000021