(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源手段と、前記光源手段から出射された光束を主走査方向において線像として偏向手段の偏向面に結像させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
前記結像光学系を構成する全ての結像レンズは、樹脂レンズであり、前記樹脂レンズの全てのレンズ面は、反射防止膜がコートされておらず、
前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズは、主走査断面内において前記偏向手段側へ凹面を向けたメニスカスレンズであり、かつ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面は、副走査断面内において平面形状又は前記偏向手段側に凸形状であり、
前記偏向手段の偏向面の副走査方向の高さをｈｐ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの前記偏向手段側のレンズ面の副走査方向の近軸曲率半径をＲｓ、前記偏向面の中心から前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面までの距離をＬ、前記入射光学系の偏向手段側の副走査方向のＦナンバーをＦNoとしたとき、
【数１】
0004817526.tif 000014
を満足していることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面の副走査方向の近軸曲率半径をＲｓ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面の主走査方向の近軸曲率半径をＲｍとしたとき、
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＜１
なる条件を満足す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】
請求項１又は２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束によって前記感光体の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手段と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、特にレンズの表面反射（内部反射）やレンズ面間の反射によって発生する反射光が被走査面に入射し、ゴースト光（フレア光）となったときのその光量を低減させ、また像面湾曲、fθ特性、スポット径の均一性等の光学性能を良好に補正することのできる、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等の機器に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からレーザービームプリンタ等の光走査装置においては光源手段から画像信号に応じて光変調され射出した光束を、例えば回転多面鏡（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に偏向させ、ｆθ特性を有するｆθレンズ系によって感光性の記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に収束させ、該記録媒体面上を光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
図９は従来の光走査装置の光学系の主走査断面図、図１０は図９の副走査断面図である。図９、図１０において光源手段９１から射出した発散光束はコリメーターレンズ９２によって収束光束とされ、開口絞り９３によって該光束を整形して副走査断面内におけるみに屈折力を有するシリンドリカルレンズ９４に入射している。シリンドリカルレンズ９４に入射した光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で射出し、副走査断面内においては収束して回転多面鏡から成る光偏向器９５の偏向面９５ａ近傍にほぼ線像として結像している。
【０００４】
そして光偏向器９５の偏向面９５ａで反射偏向された光束をｆθ特性を有する走査光学手段である走査レンズ系（ｆθレンズ系）９６を介して被走査面９７としての感光ドラム面上へ導光し、該光偏向器９５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９７上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光走査して画像情報の記録を行っている。
【０００５】
この種の光走査装置において高精細な画像の記録を行うには、
(ア-1)被走査面全域にわたって像面湾曲が良好に補正されていること、
(ア-2)被走査面を等速で走査するための歪曲収差を有していること、
(ア-3)被走査面でのスポット径及びスポット形状が良好であること、
(ア-4)光偏向器の偏向面が回転軸に対して倒れた場合でも走査線の位置ズレが生じないように補正する倒れ補正機能を有していること、
等が挙げられる。
【０００６】
更にこの種の光走査装置においては製作が容易と成るために走査レンズ系を反射コートなしの樹脂レンズで構成しており、そのため該樹脂レンズの表面反射（内部反射）やレンズ面間の反射によって発生する反射光が被走査面に入射し、ゴースト光（フレア光）となるのを防止またはその光量を低減させることが必要と成っている。
【０００７】
これらの光学性能を良好に満たす光走査装置は従来から種々と提案されている。例えば上記のゴースト光（フレア光）を防止またはその光量を低減した光走査装置が、特開平7-287180号公報や特開平7-230051号公報等で種々と提案されている。
【０００８】
上記特開平7-287180号公報や特開平7-230051号公報等の光走査装置は上記のゴースト光（フレア光）を防止またはその光量を低減するための手段として、例えばレンズをシフトまたはチルトさせたり、あるいは装置内部に遮光部材を設けたりしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
走査レンズ系を反射コートなしの樹脂レンズで構成した場合、該樹脂レンズのレンズ面で反射した反射光が光偏向器の偏向面に戻り、再び光偏向器で反射偏向され、被走査面上を走査し、ゴースト光となるという問題点が生じる。特に近年、感光ドラムの感度が高くなっているため、被走査面上でのこのようなゴースト光の存在が無視できなくなっている。
【００１０】
上記特開平7-287180号公報や特開平7-230051号公報等の光走査装置ではゴースト光（フレア光）を防止またはその光量を低減させるためにレンズをシフトもしくはチルトさせたり、あるいは装置内に遮光部材を設けていることから走査線が湾曲し、画質が劣化するという問題点がある。また装置全体が複雑化し、コストアップの要因にもなる。
【００１１】
また上記の特開平7-287180号公報や特開平7-230051号公報等の光走査装置はレンズの表面反射（内部反射）やレンズ面間の反射によって発生する反射光が光偏向器に戻り、再び被走査面へ向かい、ゴースト光（フレア光）となることについては全く考慮されていなかった。
【００１２】
本発明はレンズの表面反射（内部反射）やレンズ面間の反射によって発生する反射光が被走査面上に入射し、ゴースト光（フレア光）となったときのその光量を低減させ、また簡易な構成で高画質な画像を得ることができ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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光走査装置は、光源手段と、前記光源手段から出射された光束を主走査方向において線像として偏向手段の偏向面に結像させる入射光学系と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を被走査面上に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
前記結像光学系を構成する全ての結像レンズは、樹脂レンズであり、前記樹脂レンズの全てのレンズ面は、反射防止膜がコートされておらず、
前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズは、主走査断面内において前記偏向手段側へ凹面を向けたメニスカスレンズであり、かつ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面は、副走査断面内において平面形状又は前記偏向手段側に凸形状であり、
前記偏向手段の偏向面の副走査方向の高さをｈｐ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの前記偏向手段側のレンズ面の副走査方向の近軸曲率半径をＲｓ、前記偏向面の中心から前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面までの距離をＬ、前記入射光学系の偏向手段側の副走査方向のＦナンバーをＦNoとしたとき、
【数１】
0004817526.tif 000002
を満足していることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面の副走査方向の近軸曲率半径をＲｓ、前記結像光学系を構成する最も偏向手段側の結像レンズの偏向手段側のレンズ面の主走査方向の近軸曲率半径をＲｍとしたとき、
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＜１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明の画像形成装置は、請求項１又は２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束によって前記感光体の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手段と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着手段とを有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明の画像形成装置は、請求項１又は２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。
【００２５】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は本発明の実施形態１の副走査断方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００２６】
尚、本明細書においては走査光学手段の光軸と光偏向器により偏向された光束とが形成する面を主走査断面、走査光学手段の光軸を含み主走査断面と直交する面を副走査断面と定義する。
【００２７】
同図において１は光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。２は第１の光学系としてのコリメーターレンズであり、光源手段１から出射された発散光束を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通過光束を制限してビーム形状を整形している。４は第２の光学系としてのシリンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定のパワーを有しており、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で後述する光偏向器５の偏向面（反射面）５ａにほぼ線像として結像させている。尚、コリメーターレンズ２、開口絞り３、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学手段１１の一要素を構成している。
【００２８】
５は偏向手段としての光偏向器であり、例えば４面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、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。
【００２９】
６は集光機能とｆθ特性とを有する第３の光学系としてのｆθレンズ系（走査レンズ系）（結像光学系）であり、光偏向器５側より順にプラスチック材より成る第１、第２の２枚のｆθレンズ（結像レンズ）６ａ，６ｂを有し、該第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂの全てのレンズ面Ｒ１〜Ｒ４には反射防止膜がコートされていない。第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂは共に主走査断面内で非球面形状のトーリック面で形成され、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面に配置された感光ドラム面７上にスポット状に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。第１のｆθレンズ６ａは少なくとも１面が主走査断面内で非円弧（非球面係数が０でないこと、また平面でもないこと）で、かつ主走査断面内で光偏向器５側へ凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズより成っている。第１のｆθレンズ６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１は、該光偏向器５側からの光束が該レンズ面Ｒ１で反射したとき、副走査断面内において平行光束もしくは発散光束となる形状をしている。本実施形態ではこのレンズ面Ｒ１の副走査断面内における形状を平面形状より形成しているが、曲面を有していても良い。
【００３０】
７は被走査面としての感光ドラム面である。
【００３１】
本実施形態において半導体レーザー１から射出した発散光束はコリメーターレンズ２により略平行光束に変換され、開口絞り３によって該光束（光量）が制限され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した略平行光束のうち主走査断面においてはそのままの状態で射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光束は第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂを介して感光ドラム面７上にスポット状に結像され、該光偏向器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）に等速度で光走査している。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。
【００３２】
本実施形態におけるfθレンズ系６を構成する第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂの形状は次式の関数で表わされる。
【００３３】
例えば第１、第２のｆθレンズと光軸との交点を原点とし、図１に示すように光軸に対して走査開始側７ａと走査終了側７ｂでの主走査断面内の面形状は、光軸をＸ軸、主走査断面内において光軸と直交する方向をＹ軸、副走査断面内で光軸と直交する方向をＺ軸としたとき、
走査開始側７ａの面形状は
【００３４】
【数５】
0004817526.tif 000003
【００３５】
走査終了側７ｂの面形状は
【００３６】
【数６】
0004817526.tif 000004
【００３７】
で表される。
【００３８】
但し，Ｒは曲率半径、Ｋ，Ｂ4、Ｂ6、Ｂ8、Ｂ10は非球面係数である。係数のサフィックスsは走査開始側、サフィックスeは走査終了側を表している。
【００３９】
また副走査方向は図２に示すように光軸に対して走査開始側と走査終了側で第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂの各レンズ面のうち、少なくとも一面の副走査断面内における曲率を、該レンズの有効部内において連続的に変化させており、またｆθレンズ系６の主走査断面内における対称軸を被走査面の垂直二等分線に対して非対称な構成とし、副走査断面内において
走査開始側７ａの面形状は
【００４０】
【数７】
0004817526.tif 000005
【００４１】
走査終了側７ｂの面形状は
【００４２】
【数８】
0004817526.tif 000006
【００４３】
で表される。
【００４４】
但し、ｒは曲率半径、Ｄ2、Ｄ4、Ｄ6、Ｄ8、Ｄ10は係数である
本実施形態では副走査断面内におけるピント補正（像面湾曲補正）とfθレンズ系６の副走査断面内における倍率の一様性（スポット径の像高による変動）を補正するために第１のｆθレンズ６ａの射出側のレンズ面Ｒ２、第２のｆθレンズ６ｂの両レンズ面Ｒ３、Ｒ４の副走査断面内における形状を後述する表−１に示すように光軸に対し連続的で、かつ非対称に変化させているが、主走査断面内におけるレンズ形状によっては１面のみの変化で両収差を補正することが可能であり、これによってレンズ形状が簡略化され、製造上有効であるという特徴を有する。
【００４５】
次に本発明の目的を達成するための手段と効果について説明する。
【００４６】
第１、第２のｆθレンズ６ａ，６ｂは上記の如く共にコーティングのないプラスチックレンズ（樹脂レンズ）であり、表面反射率はその材質の屈折率が約１．５であるから、およそ４％である。このプラスチックレンズ(第１、第２のｆθレンズ)６ａ，６ｂの最も光偏向器５側のレンズ面Ｒ１で反射される反射光が偏向面５ａに戻り、再びfθレンズ系６を通過し、被走査面７上に入射し、ゴースト光（フレア光）となるとき、該被走査面７上でのその光量および集光状態によって画像が劣化する。特にゴースト光の光量が被走査面７上において３％以上の場合は肉眼でも判別できる程度まで画質が劣化するので、３％以下に抑えることが望ましい。
【００４７】
図１１に示すように第１のfθレンズ９６ａのレンズ面Ｒ１で反射して再び光偏向器９５で偏向され、被走査面９７上に入射するゴースト光の光量を低減するために、本実施形態では図２に示すようにfθレンズ系６の最も光偏向器５側のレンズ面Ｒ１の副走査断面内における曲率半径を無限大、つまり平面で構成し、該レンズ面Ｒ１で反射して偏向面５ａに戻った反射光の副走査方向の広がりを、該偏向面５ａの副走査方向の高さｈｐより広がるように各光学要素を設定している。
【００４８】
即ち、レンズ面Ｒ１からの反射光が偏向面５ａに戻ったとき、該偏向面５ａ上での副走査方向の広がりは、光偏向器５の偏向点Ｐ（偏向面５ａの中心）から第１のfθレンズ６ａのレンズ面Ｒ１までの距離をＬ、レンズ面Ｒ１の副走査断面内における曲率半径をＲｓ、シリンドリカルレンズ４の副走査断面内における有効Ｆ値（Ｆナンバー）をＦNOとしたとき、
【００４９】
【数９】
0004817526.tif 000007
【００５０】
で表される。
【００５１】
シリンドリカルレンズ４の副走査断面内における有効Ｆ値は、該シリンドリカルレンズ４の焦点距離ｆと副走査断面内におけるビーム幅Ｄの比で与えられる。例えば光偏向器５の偏向面５ａの反射率が９５％のとき、該偏向面５ａに戻った反射光の副走査方向の広がりは、該偏向面５ａの副走査方向の高さｈｐより後述するように約８％以上広がって入射すれば、被走査面７上でのゴースト光の光量は３％以下に抑えられる。
【００５２】
本実施形態における第１，第２のfθレンズ６ａ，６ｂは前述の如く各々反射コート無しのプラスチックレンズで構成されており、該第１のfθレンズ６ａの少なくとも一面の副走査断面内における近軸曲率半径をＲｓ、主走査断面内における近軸曲率半径をＲｍとしたとき、
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＜１        ‥‥（１）
なる条件を満足するように設定している。
【００５３】
即ち、本実施形態では第１の最も偏向器側の結像レンズであるfθレンズ６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１の主走査断面内（主走査方向）における近軸曲率半径Ｒｍを副走査断面内（副走査方向）における近軸曲率半径Ｒｓより小さく成るように設定することにより、偏向面５ａにレンズ面Ｒ１からの反射光が戻りやすくしている。このような場合は反射光の副走査方向の広がりを偏向面５ａの副走査方向の高さｈｐより広くすると、さらに有効となる。
【００５４】
そこで本実施形態では上記条件式（１）を満たすと共に、偏向面５ａの副走査方向の高さｈｐを
【００５５】
【数１０】
0004817526.tif 000008
【００５６】
なる条件を満足するように設定している。これにより本実施形態では被走査面７上でのゴースト光の光量を低減させている。
【００５７】
更に本実施形態ではレンズ面Ｒ１で反射した反射光が光偏向器５の偏向面５ａで反射し、fθレンズ系６に戻る光束の割合をＸ（％）としたとき、該割合Ｘ（％）は、上述した値を用いて、
0004817526.tif 000009
となり、上記の如く反射光が偏向面５ａの副走査方向の高さｈｐより約８％以上広がって入射すれば、被走査面７上でのゴースト光の光量は３％以下に抑えられることから、
【００５８】
【数１１】
0004817526.tif 000010
【００５９】
なる条件を満足するように設定している。
【００６０】
次に上記の条件式（１），（２），（３）の技術的意味について説明する。
【００６１】
条件式（１）は主走査断面内における近軸曲率半径Ｒｍと副走査断面内における近軸曲率半径Ｒｓとの比に関するものであり、条件式（１）を外れると偏向面にレンズ面Ｒ１からの反射光が戻りにくくなるので良くない。
【００６２】
条件式（２）はレンズ面Ｒ１からの反射光の副走査方向の広がりを偏向面の副走査方向の高さｈｐより広くするための条件であり、条件式（２）を外れると被走査面上でのゴースト光の光量を低減させることが難しくなってくるので良くない。
【００６３】
条件式（３）は条件式（２）において、光偏向器の偏向面で反射し，第３の光学系に戻る光束の割合Ｘも含めて考慮したものであり，条件式（３）を外れると条件式（２）と同様に被走査面上でのゴースト光の光量を低減させることが難しくなってくるので良くない。
【００６４】
表−１に本実施形態の光学パラメータを示す。
【００６５】
【表１】
0004817526.tif 000011
【００６６】
本実施形態において第１のfθレンズ６ａは主走査断面内において光偏向器５側へ凹面を向けた正のメニスカスレンズであり、第１、第２のｆθレンズ６a、６bのうち、少なくとも１面の副走査断面内における曲率を、該レンズの有効部内において連続的で、かつ光軸に対して非対称に変化させており、またfθレンズ系６の主走査断面内における対称軸を被走査面８の垂直二等分線に対して非対称な構成としている。尚、光軸は主走査断面内における被走査面の垂直二等分線と一致させている。
【００６７】
表−１から本実施形態の第１のfθレンズ６ａのレンズ面Ｒ１の形状は、Ｒｍ＝−３４．３、Ｒｓ＝∞より
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＝０
であり、これは条件式（１）を満たしている。また
｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝３．１、
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（２）を満たしている。また
Ｘ×｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝２．８
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（３）を満たしている。
【００６８】
更に図３に示すように本実施形態では像面湾曲、fθ特性、スポットの均一性等の光学性能も良好に補正されている。
【００６９】
このように本実施形態では上述の如く第１のfθレンズ６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１を副走査断面内において平面形状より形成すると共に、上記条件式（１），（２），（３）のうち１つ以上を満たすことにより、被走査面上でのゴースト光の光量を低減することができ、また第１、第２のｆθレンズ６a、６bのレンズ形状を適切に設定することにより，像面湾曲、fθ特性、スポットの均一性等の光学性能も良好に補正することができる。
【００７０】
尚、本実施形態ではfθレンズ系６を２枚のレンズで構成したが、これに限らず、例えば１枚や３枚以上のレンズであっても、実施形態１と全く同様の効果を得ることができる。また第１のｆθレンズ６aのレンズ面Ｒ１以外のレンズ面で反射し、光偏向器へ戻り、被走査面上に入射するゴースト光も、該第１のｆθレンズ６aの副走査断面内における形状により光偏向器に戻る際、発散光束にすることも可能である。
【００７１】
［実施形態２］
図４は本発明の実施形態２の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）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。
【００７２】
本実施形態において前述の実施形態１と異なる点はfθレンズ系６を構成する第１、第２のｆθレンズ１６ａ，１６ｂの副走査断面内における曲率半径を異ならせて形成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり，これにより同様な効果を得ている。
【００７３】
即ち、同図において１６は集光機能とｆθ特性とを有する第３の光学系としてのｆθレンズ系（走査レンズ系）であり、光偏向器５側より順にプラスチック材より成る第１、第２の２枚のｆθレンズ１６ａ，１６ｂを有し、該第１、第２のｆθレンズ１６ａ，１６ｂの全てのレンズ面Ｒ１〜Ｒ４には反射防止膜がコートされていない。第１、第２のｆθレンズ１６ａ，１６ｂは共に主走査断面内で非球面形状のトーリック面で形成され、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面７上にスポット状に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。第１のｆθレンズ１６ａは少なくとも１面が主走査断面内で非円弧（非球面係数が０でないこと、また平面でもないこと）であり、かつ主走査断面内で光偏向器５側へ凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズより成っている。第１のｆθレンズ１６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１は、該光偏向器５側からの光束が該レンズ面Ｒ１で反射したとき、副走査断面内において平行光束もしくは発散光束となる形状をしている。本実施形態ではこのレンズ面Ｒ１の副走査断面内における形状を光偏向器５側に凸面を向けた形状より形成している。
【００７４】
表−２に本実施形態の光学パラメータを示す。
【００７５】
【表２】
0004817526.tif 000012
【００７６】
本実施形態においては第１のｆθレンズ１６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１の副走査断面内における形状を、該光偏向器５側に凸面を向けた形状にしたことにより、該レンズ面Ｒ１で反射した反射光が、実施形態１よりもさらに副走査方向に広がった発散光束として偏向面に戻る。よって被走査面７上でのゴースト光の光量は実施形態１よりさらに低減させることができる。
【００７７】
表−２から本実施形態の第１のｆθレンズ１６ａのレンズ面Ｒ１の形状は、Ｒｍ＝−３４．３、Ｒｓ＝５０．０より
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＝０．６８６
であり、これは条件式（１）を満たしている。また
｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝４．６、
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（２）を満たしている。また
Ｘ×｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝４．２
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（３）を満たしている。
【００７８】
更に図５に示すように本実施形態では像面湾曲、fθ特性、スポットの均一性等の光学性能も良好に補正されている。
【００７９】
このように本実施形態では上述の如く第１のfθレンズ１６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１を副走査断面内において該光偏向器５側に凸を向けた形状より形成すると共に、上記条件式（１），（２），（３）のうち１つ以上を満たすことにより、被走査面上でのゴースト光の光量を低減することができ、また第１、第２のｆθレンズ１６a、１６bのレンズ形状を適切に設定することにより，像面湾曲、fθ特性、スポットの均一性等の光学性能も良好に補正することができる。
【００８０】
［参考例１］
図６は本発明の参考例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）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。
【００８１】
本参考例において前述の実施形態１と異なる点はｆθレンズ系２６を構成する第１、第２のｆθレンズ２６ａ，２６ｂの副走査断面内における曲率半径を異ならせて形成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略同様であり，これにより同様な効果を得ている。
【００８２】
即ち，同図において２６は集光機能とｆθ特性とを有する第３の光学系としてのｆθレンズ系（走査レンズ系）であり、光偏向器５側より順にプラスチック材より成る第１、第２の２枚のｆθレンズ２６ａ，２６ｂを有し、該第１、第２のｆθレンズ２６ａ，２６ｂの全てのレンズ面Ｒ１〜Ｒ４には反射防止膜がコートされていない。第１、第２のｆθレンズ２６ａ，２６ｂは共に主走査断面内で非球面形状のトーリック面で形成され、光偏向器５によって反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面７上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。第１のｆθレンズ２６ａは少なくとも１面が主走査断面内で非円弧（非球面係数が０でないこと、また平面でもないこと）であり、かつ主走査断面内で光偏向器５側へ凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズより成っている。第１のｆθレンズ２６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１は、該光偏向器５側からの光束が該レンズ面Ｒ１で反射したとき、副走査断面内において平行光束もしくは発散光束となる形状をしている。本参考例ではこのレンズ面Ｒ１の副走査断面内における形状を光偏向器５側に弱い凹を向けた形状より形成している。
【００８３】
表−３に本参考例の光学パラメータを示す。
【００８４】
【表３】
0004817526.tif 000013
【００８５】
本参考例においては第１のｆθレンズ２６ａの光偏向器５側のレンズ面Ｒ１の副走査断面内における形状を、該光偏向器５側に弱い凹を向けた形状にしたことにより、該レンズ面Ｒ１で反射した反射光は、実施形態１よりもさらに副走査方向に広がった弱発散光として偏向面に戻る。よって被走査面７上でのゴースト光の光量は実施形態１よりさらに低減させることができる。
【００８６】
表−３から本参考例の第１のｆθレンズ２６ａのレンズ面Ｒ１の形状は、Ｒｍ＝−３４．３、Ｒｓ＝−３５０より
｜Ｒｍ｜／｜Ｒｓ｜＝０．０９８
であり、これは条件式（１）を満たしている。また
｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝２．８、
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（２）を満たしている。また
Ｘ×｛２Ｌ（Ｌ＋Ｒs）｝／（Ｒs・ＦNO）＝２．６
ｈｐ＝２．０
であり、これは条件式（３）を満たしている。
【００８７】
更に図７に示すように本参考例では像面湾曲、ｆθ特性、スポットの均一性等の光学性能も良好に補正されている。
【００８８】
このように本参考例では上述の如く第１のｆθレンズ２６の光偏向器５側のレンズ面Ｒ１を副走査断面内において光偏向器５側に凹を向けた形状より形成すると共に、上記条件式（１），（２），（３）のうち１つ以上を満たすことにより、被走査面上でのゴースト光の光量を低減することができ、また第１、第２のｆθレンズ２６ａ、２６ｂのレンズ形状を適切に設定することにより、像面湾曲、ｆθ特性、スポットの均一性等の光学性能を良好に補正することができ、更に本参考例では副走査方向の横倍率を低減させ、ピッチムラによる画像劣化を低減させている。
【００８９】
［画像形成装置］
図８は、前述した実施形態１又は２の光走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査断面内における要部断面図である。図８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、各実施形態１、２、３で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（光走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３が射出され、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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の回転断面内における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。
【００９２】
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７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。
【００９３】
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８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、転写部から撒送されてきた用紙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。
【００９４】
図８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、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００９５】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く第３の光学系の最も偏向手段側のレンズの副走査断面内における形状を平面、もしくは光偏向器側に凸の形状より形成することにより、被走査面上でのゴースト光（フレア光）の光量を低減させることができ、また第３の光学系を構成するレンズの形状を適切に設定することにより、像面湾曲、ｆθ特性、スポット径の均一性も良好に補正することができる高画質な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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１の主走査断面図
【図２】 本発明の実施形態１の副走査断面図
【図３】 本発明の実施形態１の光学性能を示した図
【図４】 本発明の実施形態２の副走査断面図
【図５】 本発明の実施形態２の光学性能を示した図
【図６】 本発明の参考例１の副走査断面図
【図７】 本発明の参考例１の光学性能を示した図
【図８】 本発明の光走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査断面図
【図９】 従来の光走査装置の主走査断面図
【図１０】 従来の光走査装置の副走査断面図
【図１１】 光走査装置において被走査面に向かうゴースト光を表す主走査断面図
【符号の説明】
１ 光源手段（半導体レーザ）
２ 第１の光学系（コリメータ−レンズ）
３ 開口絞り
４ 第２の光学系（シリンドリカルレンズ）
５ 偏向手段（光偏向器）
５ａ 偏向面
６，１６，２６ 第３の光学系（ｆθレンズ系）
６ａ，１６ａ，２６ａ 第１のｆθレンズ
６ｂ，１６ｂ，２６ｂ 第２のｆθレンズ
７ 被走査面（感光ドラム面）
１１ 入射光学手段
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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【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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