(57)【要約】【課題】光源の長寿命化を図るとともに、光源からの発熱による光学特性の劣化を低減することが可能な光走査装置を提供する。【解決手段】光源１０に、例えば４０個のＶＣＳＥＬを、主走査方向に関する配置間隔が中心部（ｙ軸とｚ軸の交点近傍）から、離れるにつれて狭くなるように配置するとともに、副走査方向に関しては、ＶＣＳＥＬ２０とＶＣＳＥＬ２１との間隔が、他の隣接するＶＣＳＥＬ間の間隔よりも大きくなるように配置する。これにより、光源１０の中央部に配置されたＶＣＳＥＬのみが他のＶＣＳＥＬからの熱干渉により高温となるのを回避して、光源の長寿命化を図るとともに、熱むらによる光学特性の変動を回避することが可能となる。【選択図】図３
2008281664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ビームで被走査面を主走査方向へ走査する光走査装置であって、
前記光ビームを射出する複数の発光部が、前記主走査方向、及び該主走査方向に直交する副走査方向に平行な面内で２次元的に配置された光源と；
前記複数の光ビームを前記主走査方向へ走査する偏向器と；
前記走査された光ビームを前記被走査面へ結像する走査光学系と； を備え、
前記複数の発光部の、前記主走査方向に関する配置間隔、及び前記副走査方向に関する配置間隔は不均一であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光源は、中央部での前記発光部の配置間隔が、前記主走査方向の両端部、又は前記副走査方向の両端部での前記発光部の配置間隔に比較して広くなってい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】
前記光源は、中央部から前記主走査方向の両端部にかけて、前記発光部の配置間隔が狭くなっている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】
前記光源は、中央部から前記副走査方向の両端部にかけて、前記発光部の配置間隔が狭くなっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置
【請求項５】
前記副走査方向に関して隣接し、前記主走査方向に関する間隔が最も広い２つの発光部の組を複数有し、
前記複数の組のうち、少なくとも、前記光源の中央部から前記副走査方向に最も離れた組の前記発光部の前記副走査方向の間隔は、前記副走査方向の前記発光部の配列間隔のうちで最も小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記複数の発光部のうち、前記副走査方向に最も離間した発光部は、前記主走査方向に関して、最も離間した発光部の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記副走査方向に最も離間した前記発光部は、他の複数の発光部のなかで、前記主走査方向に関して最も光源の中心に近い位置に配置されてい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】
前記被走査面は、前記複数の光ビームによって飛び越し走査されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記副走査方向に最も離間した前記発光部からの光ビームにより、前記被走査面上に形成される走査線は、隣接することなく形成されることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記光源に配置された複数の発光部は、前記主走査方向に関する位置が同一である発光部を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記偏向器の偏向面に入射する前記複数の光ビームを、前記副走査方向へ集光する光学素子を更に含み、前記光学素子は、前記副走査方向へ平行移動することにより調整された状態で支持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
少なくとも前記光学素子が収容されるハウジングと、前記光学素子を保持した状態で前記ハウジングに取り付けられる中間部材とを更に備える請求項１１に記載の光走査装置。
【請求項１３】
前記中間部材は、前記光学素子の、少なくとも前記主走査方向の一端を保持することを特徴とする請求項１２に記載の光走査装置。
【請求項１４】
画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光走査装置と；
前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；
前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；
前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光ビームにより被走査面を走査する光走査装置、及び該光走査装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の光走査装置、及びそれを用いた画像形成装置においては、画像の高画質化、画像形成速度の高速化、装置の低コスト化等に対する要求が高まってきている。画像の高画質化を達成するための課題は、走査線の湾曲の低減、被走査面に形成されるビームスポット径のばらつきの低減、等速特性を向上することによるビームスポットの位置ずれの低減などがある。
【０００３】
画像形成速度の高速化を達成するための課題は、複数の光ビームで同時に被走査面を走査することが可能な光走査装置の実現であり、近年では、マルチビーム方式を採用した種々の画像形成装置が登場するに至っている。しかし、これらの画像形成装置では、光ビームを射出する光源が副走査方向にある程度の距離をもつため、走査ライン間で湾曲形状が異なってしまい、結果的に画像品質が低減してしまうという不都合がある。特に、複数色にそれぞれ対応する被走査面を異なる走査光学系によって走査し、各色に対応するトナー像を重ね合わせるフルカラー対応方式の画像形成装置、例えばタンデム型画像形成装置においては、副走査方向の色ずれや、画像の濃淡の差が発生することに起因する画像品質の低下が大きな問題となっている。
【０００４】
また、光源として、光ビームを射出する発光点を１つの素子上に多数形成する事が容易な垂直共振器型面発光レーザー（以下ＶＣＳＥＬと略述する）を用いることはマルチビーム化に特に有効であるが、ビーム数が増えるほど発光点が配置される領域は、光軸を中心に広くなるため、上述の問題が顕著となる。
【０００５】
装置の低コスト化を達成するための課題は、走査光学系を構成する素子のうち、比較的高価な走査レンズの薄肉化があげられる。しかし、走査レンズの薄肉化を行うと光学設計の自由度が減少するため、上記各光学性能を維持、向上することが困難になってくる。また、装置の低コスト化を達成する場合に、ガラスを素材とする走査レンズを用いることは非常に不利であるため、量産性が高く安価に製造できる樹脂製の走査レンズの使用が必須となるが、樹脂は吸湿や温度変化による光学特性の変化がガラスに比較して大きいため、走査品質、画像品質の維持が困難となる。そのため、上述の光学特性の性能を維持しつつ、薄肉化した走査レンズを用いて装置の低コスト化を行う技術が求められている。
【０００６】
上述した各課題に対しては、例えば特許文献１及び特許文献２に記載された発明が提案されている。特許文献１に記載の発明は、光源に隣接して形成される発光点の間隔を等間隔とすることで、発光点からの発熱によるクロストークの影響を低減しつつ、発光点の配置密度を最大とすることが可能なものである。しかしながら、この技術では発光点の配列が複雑になるためメモリ容量の増加を招く。また、特許文献１には、走査線間隔ばらつきの低減に関しては開示するところがない。
【０００７】
また、特許文献２に記載の発明は、発光点が２次元的に配置された光源と、この光源から射出される光ビームを走査する走査光学系を組み合わせた発明である。しかしながら、特許文献２では、発光点の配列や、発光点が数十個に及ぶ光源を用いた光走査を行なう際の技術が十分に開示されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２７２６１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、発光部が２次元配置された光源の長寿命化を図るとともに、光源からの発熱による光学特性の劣化を低減することが可能な光走査装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、ランニングコストの低減を図るとともに、高品質な画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の観点からすると、複数の光ビームで被走査面を主走査方向へ走査する光走査装置であって、前記光ビームを射出する複数の発光部が、前記主走査方向及び、該主走査方向に直交する副走査方向に平行な面内で２次元的に配置された光源と；前記複数の光ビームを主走査方向へ走査する偏向器と；前記走査された光ビームを前記被走査面へ結像する走査光学系と；を備え、前記複数の発光部の、前記主走査方向に関する配置間隔、及び前記副走査方向に関する配置間隔は不均一であることを特徴とする光走査装置である。
【００１２】
これによれば、光源に形成される発光部の主走査方向及び副走査方向に関する配置間隔をそれぞれ不均一にすることで、例えば光源の中央部に配置された発光部近傍のみが高温となることを回避して、光源の長寿命化を図るとともに、熱むらによる光学特性の変動を回避することが可能となる。
【００１３】
本発明は、第２の観点からすると、画像に関する情報から得られる潜像に基づいて形成されたトナー像を、記録媒体に定着させることにより、画像を形成する画像形成装置であって、本発明の光走査装置と；前記光走査装置により潜像が形成される感光体と；前記感光体の被走査面に形成された潜像を顕像化する現像手段と；前記現像手段により顕像化されたトナー像を前記記録媒体に定着させる転写手段と；を備える画像形成装置である。
【００１４】
これによれば、画像形成装置は本発明の光走査装置を備えている。したがって、装置の低コスト化を図りつつ、記録媒体に高品質な画像を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、本実施形態にかかる画像形成装置２００の概略構成が示されている。
【００１６】
画像形成装置２００は、カールソンプロセスを用いて、トナー像を普通紙（用紙）上に転写することにより、画像を印刷するプリンタである。この画像形成装置２００は、図１に示されるように、光走査装置１００、感光ドラム２０１、帯電チャージャ２０２、トナーカートリッジ２０４、クリーニングケース２０５、給紙トレイ２０６、給紙コロ２０７、レジストローラ対２０８、転写チャージャ２１１、定着ローラ２０９、排紙ローラ２１２、排紙トレイ２１０、及びこれらを収容するハウジング２１５などを備えている。
【００１７】
前記ハウジング２１５は略直方体状で、＋Ｘ側及び−Ｘ側の側壁に、内部空間と連通する開口が形成されている。
【００１８】
前記光走査装置１００は、ハウジング２１５の内部上方に配置され、画像情報に基づいて変調した光ビームを主走査方向（図１におけるＹ軸方向）へ偏向することにより、感光ドラム２０１の表面を走査する。なお、光走査装置１００の構成については後述する。
【００１９】
前記感光ドラム２０１は、その表面に、光ビームが照射されると、その部分が導電性となる性質をもつ感光層が形成された円柱状の部材であり、光走査装置１００の下方にＹ軸方向を長手方向として配置され、不図示の回転機構により図１における時計回り（図１の矢印に示される方向）に回転されている。そして、その周囲には、図１における１２時（上側）の位置に帯電チャージャ２０２が配置され、２時の位置にトナーカートリッジ２０４が配置され、６時の位置に転写チャージャ２１１が配置され、１０時の位置にクリーニングケース２０５が配置されている。
【００２０】
前記帯電チャージャ２０２は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、感光ドラム２０１の表面を所定の電圧で帯電させる。
【００２１】
前記トナーカートリッジ２０４は、トナーが充填されたカートリッジ本体と、感光ドラム２０１とは逆極性の電圧によって帯電された現像ローラなどを備え、カートリッジ本体に充填されたトナーを現像ローラを介して感光ドラム２０１の表面に供給する。
【００２２】
前記クリーニングケース２０５は、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状のクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの一端が感光ドラム２０１の表面に接するように配置されている。感光ドラム２０１の表面に吸着されたトナーは、感光ドラム２０１の回転に伴いクリーニングブレードにより剥離され、クリーニングケース２０５の内部に回収される。
【００２３】
前記転写チャージャ２１１は、感光ドラム２０１の表面に対し所定のクリアランスを介して配置され、帯電チャージャ２０２とは逆極性の電圧が印加されている。
【００２４】
前記給紙トレイ２０６は、ハウジング２１５の＋Ｘ側の側壁に形成された開口から＋Ｘ側端が突出した状態で配置され、外部から供給される用紙２１３を複数枚収容することが可能となっている。
【００２５】
前記給紙コロ２０７は、給紙トレイ２０６から用紙２１３を１枚ずつ取り出し、１対の回転ローラから構成されるレジストローラ対２０８を介して、感光ドラム２０１と転写チャージャ２１１によって形成される隙間に導出する。
【００２６】
前記定着ローラ２０９は、１対の回転ローラから構成され、用紙６１を過熱するとともに加圧し、排紙ローラ２１２へ導出する。
【００２７】
前記排紙ローラ２１２は、１対の回転ローラなどから構成され、ハウジング２１５の−Ｘ側の側壁に形成された開口から−Ｘ側端が突出した状態で配置された排紙トレイ２１０に対し、定着ローラ２０９から送られる用紙２１３を順次スタックする。
【００２８】
次に、光走査装置１００の構成について説明する。光走査装置１００は、画像データに基づいて変調された複数のレーザ光で、感光ドラム２０１表面の書込み領域を走査することにより、書込み領域上に画素に対応した点を主走査方向に連続して形成することで、複数の走査線を形成する装置である。この光走査装置１００は、光走査装置１００の概略構成を示す図である図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、光源１０と、光源１０の＋Ｘ側に順次配置された、カップリングレンズ１１、アパーチャ部材１２、線像形成レンズ１３、及び反射ミラー１４と、反射ミラー１４の−Ｙ側に配置されたポリゴンミラー１５と、該ポリゴンミラー１５の＋Ｘ側に順次配置された第１走査レンズ１６、及び第２走査レンズ１７とを備えている。
【００２９】
図３は、光源１０に形成された複数のＶＣＳＥＬを、マトリクスＭｍ、ｎとともに示す図である。このマトリクスＭｍ、ｎは、８０行２０列（ｍ＝１,２,３…８０、ｎ＝１,２,３…２０）のマトリクスであり、１つのマトリクスが感光ドラム２０１の書込み領域に形成される走査線を構成する１つの点に対応するものである。そして、光源１０には、マトリクスＭ１,１３、Ｍ３,１６、Ｍ５,１８、Ｍ７,２０に対応する位置に配置された４つのＶＣＳＥＬ１〜ＶＣＳＥＬ４と、マトリクスＭ９,１、Ｍ１１,３、Ｍ１３,５、Ｍ１５,８、Ｍ１７,１３、Ｍ１９,１６、Ｍ２１,１８、Ｍ２３,２０に対応する位置に配置された８つのＶＣＳＥＬ５〜ＶＣＳＥＬ１２と、マトリクスＭ２５,１、Ｍ２７,３、Ｍ２９,５、Ｍ３１,８、Ｍ３３,１３、Ｍ３６,１６、Ｍ３７,１８、Ｍ３９,２０に対応する位置に配置された８つのＶＣＳＥＬ１３〜ＶＣＳＥＬ２０と、マトリクスＭ４２,１、Ｍ４４,３、Ｍ４６,５、Ｍ４８,８、Ｍ５０,１３、Ｍ５２,１６、Ｍ５４,１８、Ｍ５６,２０に対応する位置に配置された８つのＶＣＳＥＬ２１〜ＶＣＳＥＬ２８と、マトリクスＭ５８,１、Ｍ６０,３、Ｍ６２,５、Ｍ６４,８、Ｍ６６,１３、Ｍ６８,１６、Ｍ７０,１８、Ｍ７２,２０に対応する位置に配置された８つのＶＣＳＥＬ２９〜ＶＣＳＥＬ３６と、マトリクスＭ７４,１、Ｍ７６,３、Ｍ７８,５、Ｍ８０,８に対応する位置に配置された４つのＶＣＳＥＬ３７〜ＶＣＳＥＬ４０の合計４０個のＶＣＳＥＬが２次元的に形成されている。以下、２０個のＶＣＳＥＬ１〜ＶＣＳＥＬ２０を第１発光群１０ａと、２０個のＶＣＳＥＬ２１〜ＶＣＳＥＬ４０を第２発光群１０ｂと呼ぶものとする。また、説明の便宜上、図３に示されるように、光源１０のＶＣＳＥＬが配置される面の中心を原点とするｙｚ座標を定義する。
【００３０】
前記カップリングレンズ１１は、焦点距離が４６．０ｍｍのレンズであり、光源１０から射出される４０本の光ビームそれぞれを略平行光に整形する。
【００３１】
前記アパーチャ部材１２は、Ｙ軸方向（主走査方向）の大きさが５．６４ｍｍ、Ｚ軸方向（副走査方向）の大きさが２．２ｍｍの矩形状又は楕円形状の開口を有し、該開口中心がカップリングレンズ１１の焦点位置近傍に位置するように配置されている。
【００３２】
前記線像形成レンズ１３は、焦点距離が１０４．７ｍｍのシリンドリカルレンズであり、アパーチャ部材１２を通過した光ビームを、ポリゴンミラー１５の反射面近傍で副走査方向に関して結像させる。
【００３３】
前記ポリゴンミラー１５は、上面が半径７ｍｍの円に内接する正方形である４角柱状の部材である。このポリゴンミラー１５の４つの側面には偏向面が形成され、不図示の回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに一定の角速度で回転している。これにより、ポリゴンミラー１５に入射した光ビームはＹ軸方向に走査される。
【００３４】
前記第１走査レンズ１６、及び前記第２走査レンズ１７は、ポリゴンミラー１５の偏向面から入射面までの距離が４６．３ｍｍ、及び１４９．５ｍｍとなるように配置されている。そして、それぞれ中心（光軸上）の肉厚が１３．５ｍｍ、及び３．５ｍｍの、例えば樹脂製の走査レンズであり、これらの光学面形状は、次式（１）、及び次式（２）で示される関数で表される。ただし、Ｙは光軸位置を原点とする主走査方向の座標であり、Ｒｍはレンズの曲率半径であり、ａ００,ａ０１,ａ０２,…は主走査形状の非球面係数であり、ＲＳ０は副走査方向の光軸上の曲率であり、ｂ００,ｂ０１,ｂ０２,…は副走査形状の非球面係数である。また、各係数の値は次表１に示される通りである。
【００３５】
【数１】
2008281664.tif 000003
【００３６】
【数２】
2008281664.tif 000004
【００３７】
【表１】
2008281664.tif 000005
【００３８】
図４（Ａ）は、式（２）で示される、第１走査レンズ１６の副走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｓ（Ｙ）を示しており、図４（Ａ）に点線で示される曲線は入射面Ｌ１Ｒ１の光学面形状を示し、実線で示される曲線は射出面Ｌ１Ｒ２の光学面形状を示している。また、図４（Ｂ）は、式（２）で示される、第２走査レンズ１７の副走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｓ（Ｙ）を示しており、図４（Ｂ）に点線で示される曲線は入射面Ｌ２Ｒ１の光学面形状を示し、実線で示される曲線は射出面Ｌ２Ｒ２の光学面形状を示している。
【００３９】
また、図５（Ａ）は、式（２）で示される、第１走査レンズ１６の主走査断面内の形状を示しており、図５（Ａ）に点線で示される曲線は入射面Ｌ１Ｒ１の光学面形状を示し、実線で示される曲線は射出面Ｌ１Ｒ２の光学面形状を示している。また、図５（Ｂ）は、第２走査レンズ１７の主走査断面内の形状を示しており、図５（Ｂ）に点線で示される曲線は入射面Ｌ２Ｒ１の光学面形状を示し、実線で示される曲線は射出面Ｌ２Ｒ２の光学面形状を示している。なお、縦軸は光軸方向の座標Ｘ、横軸はレンズ高さを示し、光軸とは特に断らない限りは、式（２）において、Ｙ＝０としたときの副走査方向において、中央の点を通る軸をいうものとする。
【００４０】
光走査装置１００に含まれる光学系全系の副走査方向の横倍率は２．２倍、ポリゴンミラー１５より被走査面側の光学系のみの副走査倍率は−０．９７倍となっている。そして、光走査装置１００では、被走査面上でのビームスポット径の狙いとして、主走査方向で５２μｍ、副走査方向で５５μｍに設定されている。
【００４１】
図６（Ａ）には、光走査装置１００により被走査面を走査したときの、像高Ｙに対する主走査方向の象面湾曲が点線で示され、副走査方向の像面湾曲が実線で示されている。そして、図６（Ｂ）には、像高Ｙに対するｆθ特性が点線で示され、リニアリティが実線で示されている。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）から、主走査方向、及び副走査方向の像面湾曲は±１ｍｍ以内の範囲に収束するとともに、全ての像高に対するｆθ特性及びリニアリティは、±０．５％の範囲に収束し、上記のように肉厚を低減しているにもかかわらずビームスポット径のばらつきが非常に小さくなることが分かる。また、図７には、副走査横倍率偏差Δβが示されている。この図７から、副走査横倍率偏差Δβは±０．５％の範囲に抑えられ、略一定となっていることがわかる。
【００４２】
次に、上述のように構成されたプリンタ２００の動作について説明する。上位装置からの画像情報を受信すると、画像情報に基づく変調データにより光走査装置１００が駆動され、光源１０からは、画像情報に基づいて変調された４０本の光ビームが射出される。この光ビームは、アパーチャ部材１２を経由して線像形成レンズ１３によりポリゴンミラー１５の偏向面に集光されると、ポリゴンミラー１５によってＹ軸方向に走査される。そして、光ビームは、第１走査レンズ１６へ入射することにより偏向速度が調整されたのち、第２走査レンズ１７を介して感光ドラム２０１の表面に集光される。
【００４３】
一方、感光ドラム２０１の表面は、帯電チャージャ２０２によって所定の電圧で帯電されることにより、電荷が一定の電荷密度で分布している。そして、ポリゴンミラー１５により走査された光ビームにより、感光ドラム２０１が走査されると、感光ドラム２０１の書込み領域には、電荷の分布により規定される複数の走査線が形成される。以下、図８及び図９を参照しつつ詳述する。
【００４４】
図８は、感光ドラム２０１に形成された書込み領域２０１ａと、１回目の走査で書込み領域２０１ａ上を主走査方向へ移動する４０のビームスポットＢＳ１〜ＢＳ４０を模式的に示す図である。各ビームスポットＢＳ１〜ＢＳ４０は、光源１０に形成されたＶＣＳＥＬ１〜ＶＣＳＥＬ４０からそれぞれ射出される光ビームによって形成され、図８中に示される１つのグリッドは１画素に対応した領域を示すものである。
【００４５】
書込み領域に形成されるべき走査線を、副走査方向に向かって走査線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、…Ｌｉとすると、１回目の走査で、第１発光群１０ａからの光ビームによって形成された２０のビームスポットＢＳ１〜ＢＳ２０が主走査方向へ移動することで、図８に示されるように、走査線Ｌ１から走査線Ｌ４０までの走査線のうちの、奇数番目の走査線（Ｌ１、Ｌ３、…Ｌ３９）が書込み領域２０１ａに形成される。また、第２発光群１０ｂからの光ビームによって形成された２０のビームスポットＢＳ２１〜ＢＳ４０が主走査方向へ移動することで、走査線Ｌ４１から走査線Ｌ８２までの走査線のうちの、偶数番目の走査線（Ｌ４２、Ｌ４４、…Ｌ８２）が書込み領域２０１ａに形成される。
【００４６】
図９は、書込み領域２０１ａと、２回目の走査で書込み領域２０１ａ上を、主走査方向へ移動する４０のビームスポットＢＳ１〜ＢＳ４０を模式的に示す図である。２回目の走査では、第１発光群１０ａからの光ビームによって形成された２０のビームスポットＢＳ１〜ＢＳ２０が主走査方向へ移動することで、図９に示されるように、走査線Ｌ４１から走査線Ｌ８２までの走査線のうちの、奇数番目の走査線（Ｌ４１、Ｌ４３、…Ｌ８１）が書込み領域２０１ａに形成される。また、第２発光群１０ｂからの光ビームによって形成された２０のビームスポットＢＳ２１〜ＢＳ４０が主走査方向へ移動することで、走査線Ｌ８３から走査線Ｌ１２４までの走査線のうちの、偶数番目の走査線（Ｌ８４、Ｌ８６、…Ｌ１２４）が書込み領域２０１ａに形成される。
【００４７】
すなわち、図９を参照するとわかるように、書込み領域２０１ａには、第２発光群１０ｂからの光ビームによる走査が行われた後に、第１発光群１０ａからの光ビームによる走査が行われることで、走査線Ｌ４１〜Ｌ８２が隣接して形成される。以降、３回目の走査、４回目の走査と、複数回の走査を繰り返すことで、書込み領域２０１ａに、走査線Ｌ８３以降の走査線が隣接して形成され、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【００４８】
感光ドラム２０１の表面に静電潜像が形成されると、トナーカートリッジ２０３の現像ローラにより、感光ドラム２０１それぞれの表面にトナーが供給される。このときトナーカートリッジ２０３の現像ローラは感光ドラム２０１と逆極性の電圧により帯電しているため、現像ローラに付着したトナーは感光ドラム２０１と同極性に帯電されている。したがって、感光ドラム２０１の表面のうち電荷が分布している部分にはトナーが付着せず、走査された部分にのみトナーが付着することにより、感光ドラム２０１の表面に静電潜像が可視化されたトナー像が形成される。そして、このトナー像は転写チャージャにより用紙２１３に付着された後、定着ローラ２０９により定着されることで、用紙上に画像として形成される。このようにして画像が形成された用紙２１３は、排紙ローラ２１２により排紙され、順次排紙トレイ２１０にスタックされる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態にかかる光走査装置１００では、光源１０に形成された４０個のＶＣＳＥＬは、図３に示されるように、主走査方向に関する配置間隔が中心部（ｙ軸とｚ軸の交点近傍）から、＋ｙ側及び−ｙ側に向かって狭くなるように配置されている。また、副走査方向に関しては、ＶＣＳＥＬ２０とＶＣＳＥＬ２１との間隔が、他の隣接するＶＣＳＥＬ間の間隔よりも大きくなっている。したがって、光源１０の中央部に配置されたＶＣＳＥＬのみが他のＶＣＳＥＬからの熱干渉により高温となるのを回避して、光源の長寿命化を図るとともに、熱むらによる光学特性の変動を回避することが可能となる。
【００５０】
また、光学特性上は主走査方向両端にあるＶＣＳＥＬ１とＶＣＳＥＬ４０との間隔、及び副走査方向両端にあるＶＣＳＥＬ５、ＶＣＳＥＬ１３、ＶＣＳＥＬ２１、ＶＣＳＥＬ２９、ＶＣＳＥＬ３７とＶＣＳＥＬ４、ＶＣＳＥＬ１２、ＶＣＳＥＬ２０、ＶＣＳＥＬ２８、ＶＣＳＥＬ３６との間隔はできるだけ小さいことが収差を発生させないことや光学素子の小型化の面で望ましい。このため、ＶＣＳＥＬの冷却効率の高い光源１０の周辺部では、ＶＣＳＥＬの配置間隔を密にすることで光源１０を小型化することが可能となる。
【００５１】
一般に、主走査方向に最も離れたＶＣＳＥＬからの光ビームによる走査線の間隔は、部品の製造誤差によるばらつきが大きくなりやすい。本実施形態にかかる光走査装置１００では、ｚ軸方向（副走査方向）に関して隣接し、ｙ軸方向（主走査方向）に最も離れたＶＣＳＥＬ４とＶＣＳＥＬ５、ＶＣＳＥＬ１２とＶＣＳＥＬ１３、ＶＣＳＥＬ２０とＶＣＳＥＬ２１、ＶＣＳＥＬ２８とＶＣＳＥＬ２９、ＶＣＳＥＬ３６とＶＣＳＥＬ３７の５組のＶＣＳＥＬのうち、副走査方向両端にある組のＶＣＳＥＬ４とＶＣＳＥＬ５及びＶＣＳＥＬ３６とＶＣＳＥＬ３７の副走査方向の間隔は、副走査方向中央にある組のＶＣＳＥＬ２０とＶＣＳＥＬ２１の副走査方向の間隔よりも小さくなっている。このように、副走査方向両端にある組のＶＣＳＥＬ４とＶＣＳＥＬ５、及びＶＣＳＥＬ３６とＶＣＳＥＬ３７の副走査方向の間隔を小さくすることで、書込み領域に形成される走査線間隔のばらつきを低減することが可能となる。
【００５２】
副走査方向両端に位置するＶＣＳＥＬは、温度による走査位置変動を最も受ける。特に、低コスト化のために走査レンズ１６,１７を樹脂製にした場合はこの問題が顕著になる。そこで、本実施形態にかかる光走査装置１００では、主走査方向に最も離れた１組のＶＣＳＥＬ１とＶＣＳＥＬ４０を、主走査方向に関して中心のｚ軸に最も近い位置に配置することで、ＶＣＳＥＬ１とＶＣＳＥＬ４０からの光ビームが、光学系の各素子の光軸近傍を通過するようにしている。これにより、部品の製造誤差の影響を小さくし、走査線間隔ばらつきを低減することが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、書込み領域２０１ａに隣接して順番に形成される走査線のうち、第２発光群１０ｂからの光ビームにより１本おきに走査線が形成され、その後の第１発光群１０ａからの光ビームにより、第２発光群１０ｂからの光ビームによって形成された走査線に隣接する走査線が形成される。この場合には、１回の走査で形成される走査線の間隔は、最終的に書込み領域２０１ａに形成される走査線の間隔の２倍又はそれ以上になっている。これにより、光源１０に形成されたＶＣＳＥＬの副走査方向の配置間隔を、書込み領域２０１ａ上で隣接する走査線に対応させて配置する場合に比べて、２倍又はそれ以上にすることができる。したがって、ＶＣＳＥＬ相互間の熱干渉を低減することができ、結果的に光源１０の熱的な劣化を抑制することが可能となる。
【００５４】
例えば、図１０（Ａ）に示されるように、ＶＣＳＥＬ１からの光ビームによる走査線Ｌ１と、ＶＣＳＥＬ４０からの光ビームによる走査線Ｌ４０とは、光学系の特性などに起因して、温度変動によって互いに反対に大きく湾曲してしまうが、光軸近傍に配置されるＶＣＳＥＬ２０からの光ビームによる走査線Ｌ２０と、ＶＣＳＥＬ２１からの光ビームによる走査線Ｌ２１とは比較的湾曲度合いが小さい。したがって、例えば図１０（Ｂ）に示されるように、湾曲が大きい走査線同士が隣接することを回避して、図１０（Ｃ）に示されるように、ＶＣＳＥＬ１からの光ビームによる走査線及びＶＣＳＥＬ４０からの光ビームによる走査線などに対して、湾曲が少ない走査線Ｌ２１などを隣接させることで、被走査面上に形成される走査線間隔のばらつきを低減することが可能となっている。
【００５５】
また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、光源１０のｙ座標が同一のＶＣＳＥＬが複数（５つ）存在している。これより、書込の開始及び終了のタイミングを共有できるため、タイミング情報を保持する部分を削減でき、メモリ容量低減などの低コスト化を図ることが可能となる。
【００５６】
また、この光走査装置１００において、線像形成レンズ１３は、副走査方向に平行な方向へ移動可能に取り付けられていること、または調整後固定されていることが望ましい。高密度書込の際には副走査ビームピッチばらつきの低減が課題となる。副走査ビームピッチは通常数十μｍの値が一般的で、従来多かった書込密度、例えば６００ｄｐｉなどの際には画像上で大きな問題にはならなかった。しかし、例えば１２００ｄｐｉの書込の際には走査線間隔はおよそ２１μｍとなり、上記のような副走査ビームピッチの値では画質劣化が大きくなってしまう。
【００５７】
本実施形態の光走査装置１００において、製造誤差及び温度変化にともなう副走査ビームピッチのばらつきを示す図１１（Ａ）（図中の２ｎｄ・１ｓｔというような凡例は、１番目の走査線と２番目の走査線の間の副走査ビームピッチを表す。番号は図３の光源拡大図に倣えば、副走査方向の＋側から順に１ｓｔ,２ｎｄ…とする。＋および−は、それぞれの方向へのばらつきの最大値を示す。）からわかるように、光走査装置１００の光学系では副走査横倍率の像高間の差（以下Δβ）を可能な限り低減しているため副走査ビームピッチばらつきは小さいがそれでも１３μｍ程度発生する。２４００ｄｐｉの高密度書込においては走査線間隔は１１μｍとなりこの値は画像品質上問題となる。
【００５８】
図１１（Ｂ）は線像形成レンズ調整後の副走査ビームピッチを示す図である。図１１（Ｂ）から分かるように、副走査ビームピッチは８．５μｍとなり、高密度書込においても問題とならない程度に、有効に低減できる。このように、従来の光学系の設計だけでは限界があった副走査ビームピッチばらつき低減に関して、本発明者は線像形成光学素子のＺシフト調整（Ｚ軸方向の位置調整）を行うことが有効であることを見出した。これら調整に関しては、線像形成光学素子を光走査装置の光学ハウジングにある範囲で可動に組付けた後別の工程で調整しても良いし、組付ける段階で行っても良い。
【００５９】
この調整機構を実現させるために、中間部材を用いて光学ハウジングに線像形成光学素子を配備することができる。本実施形態にかかる光走査装置の線像形成レンズ１３は、一例として図１２（Ａ）に示されるように、光走査装置１００のケーシングなどのハウジング１０１に形成されたＬ字状の１組の支持部１０１ａに、紫外線領域で透明な樹脂製の素材からなる中間部材１０２を介してＹ軸方向両端部が支持されている。
【００６０】
図１２（Ｂ）の展開斜視図を参照するとわかるように、前記１組の中間部材１０２は長手方向をＺ軸方向とする直方体状の部材であり、それぞれ＋Ｙ側及び−Ｙ側の面が支持部材１０１ａに接着され、線像形成レンズ１３は、−Ｘ側の面の＋Ｙ側及び−Ｙ側の外縁部近傍が中間部材１０２の＋Ｘ側の面（以下、接着面という）にそれぞれ接着されることで、支持部１０１ａに支持されている。したがって、線像形成レンズ１３を支持する際には、中間部材１０２の接着位置や、接着する姿勢を変えることで、線像形成レンズ１３をＺ軸方向及びＸ軸方向の任意の位置に位置決めし、かつＹ軸に平行な軸回りに任意の角度回動すること、すなわち3自由度の調整が可能となっており、また、線像形成レンズ１３を中間部材１０２に対して回動させることでＸ軸に平行な軸回りの回動も可能となっている。
【００６１】
中間部材１０２を用いることで、上記のように多くの自由度によって調整を行うことができ、光学性能をより向上することができる。中間部材１０２を用いず、例えば支持部１０１ａに線像形成レンズ１３を直接保持・固定させた場合には、回転調整の自由度、平行移動の自由度が減少するため、製造誤差による光学系の性能劣化を補償できない。また、線像形成レンズ１３の保持に際しては、線像形成レンズ１３が各部材に対して傾いて固定されないためには、平面度の精度が良い光学面の延長である面（線像形成レンズ１３の＋Ｘ側の、中間部材１０２に接する面）を固定に用いることが望ましい。その場合には被走査面上の副走査方向のビームウエスト位置を調整するために例えば図１２（Ａ）に示されるような中間的な部材（１０２）が必要になる。以下、実際の調整方法を、図１３に基づいて説明する。
【００６２】
線像形成レンズ１３を治具１０４で保持し、光走査装置１００の光学特性を計測しながら、線像形成レンズ１３をＺ軸方向、Ｘ軸方向、Ｙ軸回りの回転方向、Ｘ軸回りの回転方向の各方向に動かし、最適な姿勢に調整する。ここで光学特性とは、ビームウエスト位置、ビームスポット径、副走査ビームピッチである。副走査ビームピッチについては、図１１（Ｂ）の「４０ｔｈ・０１ｓｔ」で示される、副走査方向における両端の光ビーム同士の間隔を計測する。すなわち、この２つの光ビームに対応する光源を点灯し、被走査面上の両端の像高で副走査方向のビーム位置とその間隔を計測し、図１１（Ｂ）に示されるように、＋側と−側の間隔が略同じ値となる様に治具で保持した線像形成レンズを副走査方向に移動する。このように調整することで副走査ビームピッチが最適化でき、そのとき他の光線についての副走査ビームピッチも同時に最適化できる。またＸ軸方向の移動でビームウエスト位置、Ｘ軸回りの回動でビームスポット径の最適化を行い、被走査面上でビームスポット径が最も小径となるように調整する。調整はＸ軸方向の移動、Ｘ軸回りの回動、副走査方向の移動の順に行なうことが望ましいが、それ以外の順で行っても、また同時に調整してもよく、また、Ｙ軸回りの回転調整を行ってもよい。その後接着剤、例えば紫外線硬化樹脂を塗布した中間部材１０２を、線像形成レンズ１３と支持部１０１ａの両方に突き当てる（仮固定）。そして、紫外線を照射して線像形成レンズ１３と支持部１０１ａとに、中間部材１０２を固定する。中間部材１０２は透明な素材であるため、紫外線照射の自由度が高く、固定が迅速且つ均一に行える。ここで、本実施形態における「調整可能」とは、初期調整が可能であること、組付け後調整が可能であること、位置決め基準が無いこと、を包含する意味である。また本実施形態では、ハウジングと中間部材とを異種材料で構成している。このとき、互いの線膨張係数が異なることから、温度変化による光学素子の位置が変化することが考えられる。そのため、図１２（Ａ）に示されるように、支持部１０１ａの中間部材１０２が接着される面は、主走査方向に垂直な平面であることが望ましい。
【００６３】
また、本実施形態にかかる光走査装置１００では、第１走査レンズ１６よりも第２走査レンズ１７のほうがパワーが大きいことが望ましい。この様に設定することで倍率の差を低減することが容易になり、温度による倍率変化を低減することができ、温度変化による副走査ビームピッチの変動を低減することができる。
【００６４】
また、図１４は、ＶＣＳＥＬの断面構造を示す概略図であり、図１５は、図１４における活性層周辺の拡大図である。本実施形態にかかる光源１０の各ＶＣＳＥＬは、７８０ｎｍ帯のＶＣＳＥＬであり、図１４及び図１５を総合するとわかるように、ｎ側電極２０が形成されたｎ―ＧａＡｓ基板２１上に、Ａｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓからなる量子井戸層２４ａとＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓとからなる障壁層２４ｂを含む活性層２４を含み、活性層２４及びＡｌ０．６Ｇａ０．４Ａｓからなるスペーサ層２３,２５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高屈折率層と、ｎ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓの低屈折率層からなる下部反射鏡２２と、２４ペアのｐ−Ａｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ高屈折率層とｐ−Ａｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ低屈折率層からなる上部反射鏡２７とではさんだ構成となっている。そして、ＡｌｘＯｙ電流狭窄層２６に囲まれたＡｌＡｓ被選択酸化層３０が共振器領域からλ／４離れた上部反射鏡２７に設けられている。反射鏡２２,２７の各層間には抵抗値の低減のために組成が徐々に変わる不図示の組成傾斜層が含まれている。
【００６５】
ここで、前記光源１０に設けられたＶＣＳＥＬの形成方法について説明する。まず、上記各層を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）あるいは分子線結晶成長法（ＭＢＥ法）を用いた結晶成長によって作成する。
【００６６】
次に、ドライエッチング法により素子領域となる領域の周囲に、例えば深さ４．５μｍの溝を形成することによりメサ形状を形成する。エッチング底面は少なくともＡｌＡｓ被選択酸化層３０を超えたところに設けるのが一般的である。
【００６７】
次に、エッチングによる溝形成工程により側面が露出したＡｌＡｓ被選択酸化層３０を、水蒸気中で熱処理し周辺を酸化させ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。
【００６８】
次に、各素子領域上の上部電極３１が形成される領域及び光出射部３２を除いて、例えば厚さ１５０ｎｍのＳｉＯ２保護層（不図示）を設け、さらにポリイミド２９でエッチング部を埋め込んで平坦化する。
【００６９】
次に、各素子領域におけるｐコンタクト層２８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（不図示）を除去し、ｐコンタクト層２８上の光射出部３２以外にＰ側個別電極３１を形成し、ｎ―ＧａＡｓ基板２１の下面にｎ側電極を形成する。
【００７０】
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面発光レーザ素子となる。光源１０のＶＣＳＥＬの配置を形成する方法は、本発明のＶＣＳＥＬの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４〜５μｍ程度以上は設けることが好ましい。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、大きさ（直径など）は１０μｍ程度以上設けることが好ましい。あまり小さいと素子動作時に熱がこもり特性が悪くなるからである。
【００７１】
なお、前述した７８０ｎｍ帯の面発光型のレーザは、別の材料でも作製できる。図１６には別材料で作成した活性層周辺の拡大図が示されている。図１６に示されるように活性層は、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２４ｃ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２４ｄとから構成し、電子を閉じ込めるためのクラッド層２３,２５（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。
【００７２】
次表２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。
【００７３】
次表２に示されるように、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わかる。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、７６７ｍｅＶ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。
【００７４】
【表２】
2008281664.tif 000006
【００７５】
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系で作製した波長が７８０ｎｍや８５０ｎｍの面発光型のレーザでは得られない。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、さらに高出力化することができる。
【００７６】
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され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、長寿命化を図ることができる。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。
【００７７】
次に、光走査装置１００の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一又は同等の構成部分については説明を省略するものとする。
【００７８】
図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は変形例にかかる光走査装置１００’の概略構成を示す図である。図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示されるように、光走査装置１００’は、光源１０と、光源１０の＋Ｘ側に順次配置された、カップリングレンズ１１、アパーチャ部材１２、線像形成レンズ１３、及び反射ミラー１４と、反射ミラー１４の−Ｙ側に配置されたポリゴンミラー１５と、該ポリゴンミラー１５の＋X側に順次配置された第１走査レンズ１６、及び第２走査レンズ１７とを備えている。
【００７９】
前記カップリングレンズ１１は、焦点距離が４６．０ｍｍのレンズであり、光源１０から射出される４０本の光ビームそれぞれを略平行光に整形する。
【００８０】
前記アパーチャ部材１２は、Ｙ軸方向（主走査方向）の大きさが５．８ｍｍ、Ｚ軸方向（副走査方向）の大きさが１．２２ｍｍの矩形状又は楕円形状の開口を有し、該開口中心がカップリングレンズ１１の焦点位置近傍に位置するように配置されている。
【００８１】
前記線像形成レンズ１３は、焦点距離が５８ｍｍのシリンドリカルレンズであり、アパーチャ部材１２を通過した光ビームを、ポリゴンミラー１５の反射面近傍で副走査方向に関して結像させる。
【００８２】
前記ポリゴンミラー１５は、上面が半径７ｍｍの円に内接する正方形である４角柱状の部材である。このポリゴンミラー１５の４つの側面には偏向面が形成され、不図示の回転機構により、Ｚ軸に平行な軸回りに一定の角速度で回転している。これにより、ポリゴンミラー１５に入射した光ビームはＹ軸方向に走査される。そして、光ビームは偏向面に、その反射面法線に対して０．７度の角度で入射するようになっている。また、本変形例では、偏向面有効径は、主走査方向が６．８ｍｍ、副走査方向が２ｍｍとなっている。
【００８３】
前記第１走査レンズ１６、及び前記第２走査レンズ１７は、ポリゴンミラー１５の偏向面から入射面までの距離が４６．３ｍｍ、及び１４９．５ｍｍとなるように配置されている。そして、それぞれ中心（光軸上）の肉厚が１３．５ｍｍ、及び３．５ｍｍの、例えば樹脂製の走査レンズであり、これらの光学面形状は、次式（３）〜（５）で示される関数で表される。ただし、Ｘは光軸方向の座標、Ｙは主走査方向の座標を示す。またＣｍは中央（Ｙ＝０）の主走査方向曲率を示し曲率半径Ｒｎｙの逆数であり、Ａｎ〜Ｅｎは主走査形状の非球面係数である。Ｃｓ（Ｙ）はＹに関する副走査方向の曲率である。また、各非球面係数等の値は次表３に示されるとおりである。
【００８４】
【数３】
2008281664.tif 000007
【００８５】
【数４】
2008281664.tif 000008
【００８６】
【数５】
2008281664.tif 000009
【００８７】
【表３】
2008281664.tif 000010
【００８８】
また、上述の第１走査レンズ１６の第１面及び第２面の主走査断面形状は、図１８（Ａ）の実線Ｒ１及び破線Ｒ２で示されるとおりである。
【００８９】
また、第１走査レンズ１６の第１面及び第２面の主走査方向の曲率は、図１８（Ｂ）の実線Ｒ１及び破線Ｒ２で示されるとおりである。
【００９０】
また、第１走査レンズ１６の第１面の副走査方向の曲率は、図１８（Ｃ）の実線Ｌ１Ｒ１で示されるとおりである。
【００９１】
また、第１走査レンズ１６の第２面の副走査方向の曲率は、図１８（Ｄ）の実線Ｌ１Ｒ２で示されるとおりである。なお、縦軸はチルトの角度をθとしたときのｔａｎθに対応する。また光軸とは、特に断らない限りは、式（３）において、Ｙ＝０、Ｚ＝０としたときの点を通る軸をいう
【００９２】
また、上述の第２走査レンズ１７の第１面及び第２面の主走査断面形状は、図１９（Ａ）の実線Ｒ１及び破線Ｒ２で示されるとおりである。
【００９３】
また、第２走査レンズ１７の第１面及び第２面の主走査方向の曲率は、図１９（Ｂ）の実線Ｒ１及び破線Ｒ２で示されるとおりである。
【００９４】
また、第２走査レンズ１７の第２面の副走査方向の曲率は、図１９（Ｃ）の実線Ｌ２Ｒ２で示されるとおりである。
【００９５】
また、第２走査レンズ１７の第１面の副走査方向のチルト量は、図１９（Ｄ）の実線Ｌ２Ｒ１で示されるとおりである。
【００９６】
変形例にかかる光走査装置１００’に含まれる光学系全系の副走査方向の横倍率は１．２２倍、ポリゴンミラー１５より被走査面側の光学系のみの副走査倍率は−０．９７倍となっている。そして、光走査装置１００’では、被走査面上でのビームスポット径の狙いとして、主走査方向で５５μｍ、副走査方向で５５μｍに設定されている。また、第１走査レンズ１６の射出面から第２走査レンズ１７の入射面までの距離は８９．７ｍｍ、第２走査レンズの射出面から被走査面（感光ドラム２０１表面）までの距離は１４３．５ｍｍである。
【００９７】
図２０（Ａ）〜図２１（Ｃ）は、光走査装置１００’の、像面湾曲及び副走査横倍率偏差に関する図であり、図２０（Ａ）は、ｃｈ０１（ＶＣＳＥＬ１）,ｃｈ４０（ＶＣＳＥＬ４０）およびａｘｉａｌ（図３でＹ＝０,Ｚ＝０の位置の発光点に相当)に対応する主走査像面湾曲を示す図である。また、図２０（Ｂ）は、ｃｈ０１,ｃｈ４０およびａｘｉａｌに対応する副走査像面湾曲を示す図である。図２１（Ａ）は、光走査装置１００’リニアリティ特性を示す図であり、図２１（Ｂ）は、副走査横倍率偏差を示す図であり、図２１（Ｃ）は、走査線曲がりを示す図である。
【００９８】
図２０（Ａ）より、ｃｈ０１とｃｈ４０の空間的位置の違いにより光学性能に差が出るが、光走査装置１００’の光学系ではその差を最小限に低減している。このため全チャンネルで光学性能が安定し、ビームスポット径ばらつき、走査線間隔ばらつきの低減を図ることができる。
【００９９】
また、光走査装置１００’に、図３に示される光源１０を用いることで、省スペースでマルチチャンネルの走査光学系を構成して高品位な走査線形成を行うことができ、また上述した方法で線像形成レンズ１３の調整を行うことで、より高精細な走査を行うことが可能となる。
【０１００】
光学素子１３、１４等をＺ方向に移動する調整を行うことによって走査線間隔を調整できるのは、光ビームが副走査方向に変位するのを補正できるからである。光ビームが光学素子の光軸から離れるほどレンズの持つ収差が大きくなるため、製造誤差、例えば反射ミラー１４やポリゴンミラー１５のＹ軸回りの回転、Ｚ軸方向の移動などで、光ビームが副走査方向に変位した場合、各光ビームからみた光学倍率が僅かに変化する。
【０１０１】
従来の解像度ではその変化は取るに足らず無視しているものだったが、２４００ｄｐｉ以上の高精細時、また数十の多ビームによる走査時にはこれはバンディングとなって知覚される量となり、高画質化に対して問題となる。光学素子１３、１４を調整することでビームの位置を修正し像高間偏差を低減することができ、また同時に収差を低減する方向への調整となるので、ビームスポット径の調整にもなり、効果が大きい。
【０１０２】
また、光源１０そのものをＸ軸回りに回転調整することも走査線間隔調整に効果があることは従来から知られている。しかし、従来から知られている１次元配列のＬＤアレイなどと違い、２次元配列の光源の場合にはＸ軸回りの回転で調整できる量に限界がある。図２２には、調整前のＶＣＳＥＬが白抜きの四角で示され、調整後のＶＣＳＥＬが黒塗りの四角で示されている。図２２を参照するとわかるように、Ｘ軸回りの回転ではもとの間隔が広がる発光点対と狭まる発光点対があるからである。１次元配列ではそのようなことは起きない。従って、走査線間隔調整は他の手段に頼る他は無く、従って光学素子１３、１４のＺ軸方向の調整が有効となるのである。
【０１０３】
なお、上記実施形態、及び変形例の走査装置１００,１００’は、単色の画像形成装置２００ではなくて、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備えるタンデムカラー機であっても良い。
【０１０４】
以下、カラー画像に対応し、複数の感光体ドラムを備える多色画像形成装置１０００Ａについて図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）を用いて説明する。画像形成装置１０００Ａは、複数の被走査面を走査露光することで複数色の画像を可視化し、該複数の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する装置である。
【０１０５】
画像形成装置１０００Ａでは、光導電性の感光体１３０２ａ〜１３０２ｄは図中の矢印に示されるように時計回りに等速回転する。感光体１３０２ａ〜１３０２ｄの表面は、帯電装置１３０５によって均一に帯電され、上述の画像形成装置２００と同様に感光体表面は、光走査装置１３０１によって走査される。この走査によって感光体１３０２ａ〜１３０２ｄに形成された静電潜像は、現像装置１３０３によってそれぞれトナー画像として可視化される。そして、それぞれのトナー画像は転写手段１３０６によって中間転写ベルト１３０８上に重ね合った状態で転写され、転写手段１３０９と定着手段１３０７とによってトナー像が用紙Ｓ上に定着されることでフルカラー画像が形成される。
【０１０６】
なお、感光体１３０２ａ〜１３０２ｄの対応色は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫとすることができ、１３０２ａ〜１３０２ｄとの対応は自由に選択し最適化することが出来る。例えば、本実施形態においては、１３０２ａ〜１３０２ｄの順にＹＭＣＫの色に対応させて構成している。走査品質の向上が難しい位置に対応する光走査装置や、調整などの工程を削減したい感光体に対応する光走査装置に対しては、明度の高低や視認性の高低に応じて、対応色を選択することが望ましい。例えば、光学特性の最もよくない（像面湾曲が大きい、走査線曲がりが大きい等）光学系に対応する感光体には、視認性の低い、または明度の高いイエローＹを用いることが望ましい。また、感光体のサイズは、例えば、ブラックＫに対応する感光体を大きくするなどして、使用頻度の高いものの耐久性を高く設定することで装置全体の安定性を向上することもできる。また、多色画像形成装置１０００Ａの変形例としては、図２３（Ｂ）に示される多色画像形成装置１０００Ｂのように、光走査装置を複数用いる方式を採用することもできる。
【０１０７】
なお、上記各実施形態では、本発明の光走査装置がプリンタに用いられる場合について説明したが、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプリンタ２００の概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、光走査装置１００の概略構成を示す図（その１,その２）である。
【図３】光源１０を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１走査レンズ１６の副走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｓ（Ｙ）を示す図であり、図４（Ｂ）は、第２走査レンズ１７の副走査方向曲率のレンズ高さごとの関数Ｃｓ（Ｙ）を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１走査レンズ１６の主走査断面内の形状を示す図であり、図５（Ｂ）は、第２走査レンズ１７の主走査断面内の形状を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、像高ｙに対する主走査方向の象面湾曲及び副走査方向の像面湾曲を示す図であり、図６（Ｂ）は、像高ｙに対するｆθ特性及びリニアリティを示す図である
【図７】副走査横倍率偏差Δβを示す図である。
【図８】書込み領域２０１ａの走査方法を説明するための図（その１）である。
【図９】書込み領域２０１ａの走査方法を説明するための図（その２）である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、書込み領域に形成される走査線のばらつきを説明するための図（その１〜３）である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、書込み領域における副走査方向のビームピッチを示す図（その１,その２）である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、線像形成レンズ１３の取り付け方法を説明するための図（その１、その２）である。
【図１３】線像形成レンズ１３の取り付け方法を説明するための図（その３）である。
【図１４】光源１０に形成されたＶＣＳＥＬの断面図である。
【図１５】ＶＣＳＥＬの活性層２４の拡大図（その１）である。
【図１６】ＶＣＳＥＬの活性層２４の拡大図（その２）である。
【図１７】図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、光走査装置１００’の概略構成を示す図（その１,その２）である。
【図１８】図１８（Ａ）は、第１走査レンズ１６の第１面及び第２面の主走査断面形状を示す図であり、図１８（Ｂ）は、第１走査レンズ１６の第１面及び第２面の主走査方向の曲率を示す図であり、図１８（Ｃ）は、第１走査レンズ１６の第１面の副走査方向の曲率を示す図であり、図１８（Ｄ）は、第１走査レンズ１６の第２面の副走査方向の曲率を示す図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、第２走査レンズ１７の第１面及び第２面の主走査断面形状を示す図であり、図１９（Ｂ）は、第２走査レンズ１７の第１面及び第２面の主走査方向の曲率を示す図であり、図１９（Ｃ）は、第２走査レンズ１７の第１面の副走査方向の曲率を示す図であり、図１９（Ｄ）は、第２走査レンズ１７の第２面の副走査方向の曲率を示す図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、ｃｈ０１（ＶＣＳＥＬ１）,ｃｈ４０（ＶＣＳＥＬ４０）およびａｘｉａｌ（図３でＹ＝０,Ｚ＝０の位置の発光点に相当)に対応する主走査像面湾曲を示す図であり、図２０（Ｂ）は、ｃｈ０１（ＶＣＳＥＬ１）,ｃｈ４０（ＶＣＳＥＬ４０）およびａｘｉａｌに対応する副走査像面湾曲を示す図である。
【図２１】図２１（Ａ）は、光走査装置１００’リニアリティ特性を示す図であり、図２１（Ｂ）は、副走査横倍率偏差を示す図であり、図２１（Ｃ）は、走査線曲がりを示す図である。
【図２２】光源１０のＸ軸まわりの調整を説明するための図である。
【図２３】図２３（Ａ）は、画像形成装置１０００Ａの概略構成を示す図であり、図２３（Ｂ）は、画像形成装置１０００Ｂの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…光源、１１…カップリングレンズ、１２…アパーチャ部材、１３…線像形成レンズ、１４…反射ミラー、１５…ポリゴンミラー、１６…第１走査レンズ、１７…第２走査レンズ、１８…反射ミラー、１００,１００’…光走査装置、２００…画像形成装置、２０１…感光ドラム、２０２…帯電チャージャ、２０４…トナーカートリッジ、２０５…クリーニングケース、２０６…給紙トレイ、２０７…給紙コロ、２０８…レジストローラ対、２０９…定着ローラ、２１０…排紙トレイ、２１１…転写チャージャ、２１２…排紙ローラ、２１３…用紙、２１５…ハウジング。
【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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