(57)【要約】【課題】複数の光源からの光束を主走査面内である開き角を持って光偏向手段に入射させる光走査装置において、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑える。【解決手段】複数の光源１，３からの光束をカップリングする第１光学系２´、４´、第１光学系からの光束を主走査対応方向に長く線状に集光する第２光学系１１，１２、線状の集光部の近傍に偏向反射面を有し光束を偏向する光偏向器６、光偏向器による複数の偏向光束を被走査面９上に複数の光スポットとして集光する第３光学系７，８を有し、複数の光源のうちの少なくとも２つの光源から放射され第１光学系を通過して光偏向器に向かう光束の射出方向が主走査方向に関して開き角αをもち、第２光学系は少なくとも一面に非球面を有し、この非球面の有効径Ｌに対する主走査方向における非球面量ｄが  ｄ／Ｌ≦３×１０−２の条件式を満足する。【選択図】図１
2005165084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を放射する複数の光源と、
この複数の光源からの光束をカップリングする第１光学系と、
第１光学系からの光束を主走査対応方向に長く略線状に集光する第２光学系と、
上記略線状の集光部の近傍に偏向反射面を有しこの偏向反射面により上記光束を偏向する光偏向器と、
この光偏向器による複数の偏向光束を被走査面上に複数の光スポットとして集光する第３光学系を有し、
上記複数の光源のうちの少なくとも２つの光源から放射され上記第１光学系を通過して上記光偏向器に向かう光束の射出方向が少なくとも主走査方向に関して開き角をもっており、
上記第２光学系は少なくとも一面に非球面を有し、この非球面の有効径Ｌに対する主走査方向における非球面量ｄが
ｄ／Ｌ≦３×１０−２
の条件式を満足する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、上記第２光学系のうち少なくとも一面は、主走査方向に負のパワーを有する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、第１光学系から射出される光束は集束光束であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光走査装置において、上記第２光学系のうち少なくとも１つの結像素子は、樹脂製レンズであ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のいずれかに記載の光走査装置において、第３光学系は少なくとも１つの樹脂製レンズを有す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のいずれかに記載の光走査装置において、第２光学系は少なくとも１つのガラス製シリンドリカルレンズを有することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置であって、電子写真プロセスの露光プロセスを実行する手段として請求項１乃至６のいずれかに記載の光走査装置を用い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、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置における光書込系に、複数の光ビームにより感光体等の被走査面上を同時に走査するマルチビーム光走査装置を採用することにより、記録速度を著しく向上させることができる、上記マルチビーム光走査装置、および、これを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置の光書込系に用いられる光走査装置において、画像の書き込み速度ひいては画像形成速度を向上させる手段として、光偏向器としての回転多面鏡（ポリゴンミラー）の回転速度を上げる方法がある。しかし、この方法では、モータの耐久性を低下させ、騒音や振動が大きく、光源としての半導体レーザの変調スピードを早くするのに限界がある、等々の問題があり、画像の書き込み速度、記録速度、ひいては画像形成速度を向上させるには限界がある。そこで、一度に複数の光ビームを走査して複数ラインを同時に走査して書き込みないしは記録することにより、記録速度を向上させたマルチビーム光走査装置が提案されている。
【０００３】
光走査装置をマルチビーム化する方法として、複数の光源からの光束をプリズムで合成し、複数の光束を被走査面上で副走査方向に近接させて操作する方法が知られている。また、複数の光源からの光束を、主走査面内で、ある開き角を持って光偏向器に入射させることで、光合成プリズムを用いることなくマルチビーム化する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１６は、複数の光源からの光束を、主走査面内である開き角を持って光偏向器に入射させるようにした従来の光走査装置の例を示す。図１６において、光源１および光源２から射出された光束は、それぞれカップリングレンズ２，４により略平行光束にカップリングされ、シリンドリカルレンズ５に入射するように各光学部品が配置されている。上記各光束は、シリンドリカルレンズ５を透過したあと主走査方向に開き角αをもって光偏向器６に入射するとともに、シリンドリカルレンズ５で副走査方向にのみ収束されて、光偏向器６の偏向反射面近傍で主走査対応方向に長く略線状に集光する。２本の光束は光偏向器６によって主走査方向に偏向され、走査レンズ７、８を介して被走査面９を所定の副走査方向のピッチで走査する。光源１，２はシングルビームを放射するものでもよいし、レーザダイオードアレイ（ＬＤＡ）等を用いたマルチビーム放射光源でもよい。光偏向器６として、この例では回転多面鏡（ポリゴンミラー）が用いられている。
【０００５】
近年、デジタル複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置において高密度化が進んでいるが、それに伴い、光走査方式の画像形成装置における感光体上でのビームスポット径は小径化が望まれている。また、低コストの観点および特殊な面形状を実現するために、走査レンズの樹脂化が進んでいる。
【０００６】
しかしながら、周知のように、樹脂製レンズにおいては、環境温度の変動等によって曲率半径や屈折率の変動がガラス製レンズに比べて大きく、それによって、像面湾曲が発生し、被走査面である感光体上でビームスポット径が大きくなり、画像劣化の原因となっている。
【０００７】
そこで、上記像面湾曲の変動を補正するために、樹脂製レンズの温度変化に伴う像面湾曲の変化は、正レンズと負レンズとで互いに逆に発生することに着目し、光源から光偏向器に至る光路上に樹脂製の走査レンズと、この走査レンズとは逆のパワーを持つ樹脂製レンズを配備して、走査レンズの温度変化による像面湾曲変動を相殺するようにした光走査装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。ただし、特許文献２に記載されている光走査装置においては、光源と光偏向器との間に配備される樹脂製レンズは主走査対応方向に関してはパワーを持たないので、樹脂製の走査レンズの温度変化に伴う主走査方向の像面湾曲変動に関しては補正機能がなく、主走査対応方向のビームスポット径の増大を防止することはできない。
【０００８】
また、複数の光源からの光束を主走査面内である開き角を持って偏向手段に入射させることで、プリズムを用いずにマルチビーム化する前述の方法によれば、カップリングレンズと光偏向器との間に主走査方向の非球面を有しているものにあっては、この非球面を有する結像素子が組み付け誤差等によって主走査面内において偏心すると、像面湾曲劣化の原因になる。
【特許文献１】特開２０００−１４７４０４号公報
【特許文献２】特開平８−２９２３８８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、複数の光源からの光束を、主走査面内で、ある開き角を持って光偏向手段に入射させる光走査装置において、光束を主走査対応方向に長く略線状に集光する第２光学系のうち少なくとも一面に非球面を有し、その非球面量が所定の条件式を満足することで、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑えることができる光走査装置を提供することを目的とする。このような目的のほか、各請求項記載の発明ごとの目的は以下のとおりである。
【００１０】
請求項１記載の発明は、複数光源を用いることで、光偏向器等に負荷をかけることなく高速、高密度の光書き込みを達成し、電力消費を低減することができ、また、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑えることができる光走査装置を提供することを目的とする。
請求項２記載の発明は、第２光学系のうち少なくとも一面に主走査方向に負のパワーを有する樹脂製レンズを用いることで、温度変化に伴う像面湾曲の変動を補正することができる光走査装置を提供することを目的とする。
請求項３記載の発明は、複数の光源からの光束をカップリングする第１光学系から射出される光束を集束光束にすることで、第２光学系に主走査方向に負のパワーを有する光学素子を有しても、トーリックレンズ等を用いることなく第３光学系に入射する光束を容易に平行光束化することができる光走査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、複数の光源からの光束を主走査面内である開き角を持って偏向手段に入射させる光走査装置において、第２光学系のうち少なくとも１枚の結像素子を樹脂製レンズとすることで、温度変動による結像位置ずれを補正することができる光走査装置を提供することを目的とする。
請求項５記載の発明は、複数の光源からの光束を主走査面内である開き角を持って偏向手段に入射させる光走査装置において、偏向光束を被走査面上に複数の光スポットとして集光する第３光学系を構成する少なくとも１枚の結像素子を樹脂製レンズとすることで、温度変動による結像位置ずれを補正することができる光走査装置を提供することを目的とする。
請求項６記載の発明は、第２光学系のうち主走査方向に負のパワーを有する光学素子を用いても、第３光学系に入射する光束を平行光束化するためにトーリックレンズ等を用いることなくシリンドリカルレンズを用いることができる光走査装置を提供することを目的とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑える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】
【００１３】
本発明は、光束を放射する複数の光源と、この複数の光源からの光束をカップリングする第１光学系と、第１光学系からの光束を主走査対応方向に長く略線状に集光する第２光学系と、上記略線状の集光部の近傍に偏向反射面を有しこの偏向反射面により上記光束を偏向する光偏向器と、この光偏向器による複数の偏向光束を被走査面上に複数の光スポットとして集光する第３光学系を有し、上記複数の光源のうちの少なくとも２つの光源から放射され上記第１光学系を通過して上記光偏向器に向かう光束の射出方向が少なくとも主走査方向に関して開き角をもっており、上記第２光学系は少なくとも一面に非球面を有し、この非球面の有効径Ｌに対する主走査方向における非球面量ｄが
ｄ／Ｌ≦３×１０−２
の条件式を満足することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数の光源からの光束を、主走査面内で、ある開き角を持って光偏向手段に入射させる光走査装置において、光束を主走査対応方向に長く略線状に集光する第２光学系のうち少なくとも一面に非球面を有し、その非球面量が所定の条件式を満足することで、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑えることができる。また、複数光源を用いることで、光偏向器等に負荷をかけることなく、高速および高密度書き込みを達成し、かつ電力消費を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明にかかる光走査装置の実施例を示す。図１において、二つの光源１、３から射出した光束は、それぞれカップリングレンズ２’、４’によって所定の光束状態で後の光学系にカップリングされるようになっている。カップリングレンズ２’、４’は第１光学系を構成していて、本実施例では集束光束となって主走査方向に負のパワーを持ち、次の光学系につなげるようになっている。上記二つの光束はともに負のパワーを持つ一つの樹脂製レンズ１１を透過し、次に副走査方向にのみ正のパワーを持つ一つのレンズ１２を透過するように光学部品が配置されている。レンズ１２は、本実施例ではガラスシリンドリカルレンズからなる。樹脂製レンズ１１とレンズ１２とで第２光学系を構成している。レンズ１２を透過した二つの光束は、相互の開き角αをもって光偏向器６に入射するとともに、各光束はレンズ１２で副走査方向にのみ収束され、光偏向器６の偏向反射面近傍で主走査方向に長い線像が結ばれる。
【００１６】
図示の例では、光偏向器６は回転多面鏡（ポリゴンミラー）からなり、ポリゴンモータにより高速回転駆動されることにより、各光束は回転多面鏡の各偏向反射面で等角速度的に偏向される。偏向された各光束は、走査レンズ７，８を透過することによって被走査面９上に光スポットとして結像される。また、走査レンズ７，８がｆθ機能を有することによって、走査レンズ７，８透過した各偏向光束は被走査面９を等速度的に、かつ、相互に所定の副走査方向のピッチですなわち相互間隔をおいて走査するように構成されている。カップリングレンズ２’、４’から射出される光束を集束光束にしたのは次の理由による。すなわち、樹脂製レンズ１１は負のパワーを持っているため、第２光学系から射出される光束を平行光束にするためには、レンズ１２をトーリックレンズ等にしなければならないが、カップリングレンズ２’、４’から射出される光束が集光光束であれば、レンズ１２を単純なシリンドリカルレンズにすることができるからである。
【００１７】
前述のとおり、近年、画像形成装置によって形成される画像の高密度化、高画質化が要求されており、この要求を満たすために、被走査面上を走査するビームスポット径を小径化することが望まれている。図２、図３に上記実施例による被走査面上でのビームスポット径の測定結果を示す。図２は主走査方向の、図３は副走査方向のビームスポット径（μｍ）を示す。横軸は出フォーカス量（ｍｍ）である。主走査方向のビームスポット径の狙いは３０±３μｍ、副走査方向のビームスポット径の狙いは４０±４μｍである。しかしながら、小径にすると深度が浅くなり、主走査方向のビームスポット径の深度は１．５ｍｍ程度である。よって、光学素子の組み付け誤差や加工精度を厳しく管理する必要がある。
【００１８】
光源１の光束による像面湾曲を図６に示す。破線が主走査方向、実線が副走査方向の像面湾曲である。ここで、上記樹脂製レンズ１１が、組み付け誤差により光偏向器６の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を図７に示す。図６と図７を比較すれば明らかなように、主走査方向の像面湾曲が１ｍｍ程度ずれることが分かる。同様に光源３の光束による像面湾曲を図８に示す。上記と同様に樹脂製レンズ１１が、組み付け誤差により、光偏向器６の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を図９に示す。図８と図９とを対比すれば明らかなように、主走査方向の像面湾曲が１ｍｍ程度ずれるが、光源１と光源３では主走査方向の像面湾曲がずれる方向が逆になる。従って、上記樹脂製レンズ１１等の光軸方向の調整による結像位置調整は困難であり、図２に示す主走査方向のビームスポット径が３０±３μｍであることという規格を満足しない。もちろん主走査方向のビームスポット径の狙いが６０μｍ程度であれば、主走査方向の像面湾曲が±１ｍｍ程度ずれても許容内の可能性はあるが、ビームスポット径を小径にする場合に問題になる。
【００１９】
樹脂製レンズ１１の、光偏向器６の回転軸に平行な軸周りの偏心による主走査方向像面湾曲ずれの原因は、樹脂製レンズ１１の主走査形状の非球面量に関係することが分かった。そして、上記非球面の有効径Ｌに対する主走査方向における非球面量ｄが
ｄ／Ｌ≦３×１０−２
の条件式を満足すれば、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑えることができることがわかった。
【００２０】
図４は、樹脂製レンズ１１の入射面の、主走査方向の形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示す。横軸は主走査方向のレンズ高さ（ｍｍ）を示し、縦軸に非球面量（ｍｍ）を示す。主走査有効径１５ｍｍに対して非球面量は０．４１ｍｍである。条件式
ｄ／Ｌ≦３×１０−２ 
に対しては、ｄ／Ｌ＝０．０２７＜３×１０−２であり、上記条件式を満足している。
【００２１】
同様に、図５に樹脂製レンズ１１の射出面の主走査方向の形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示す。横軸は主走査方向のレンズ高さ（ｍｍ）を示し、縦軸に非球面量（ｍｍ）を示す。主走査方向の有効径±７．５ｍｍに対して非球面量は０．４９ｍｍであり、ｄ／Ｌ＝０．０３３＞３×１０−２であり、上記条件式を満足していない。
【００２２】
次に、上記樹脂製レンズ１１の主走査方向形状の非球面量を、図１４、図１５に示すように設定した場合の、主走査方向の像面湾曲を図１０から図１３に示す。図１４は上記レンズ１１の入射面の、図１５は上記レンズ１１の射出面の非球面量（ｍｍ）を示す。図１０は、光源１の光束による像面湾曲（設計値）を示す。ここで、上記樹脂製レンズ１１が、組み付け誤差により、光偏向器６の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を図１１に示す。図１１を図１０と対比することによって明らかなように、主走査像面湾曲のずれが０．４ｍｍ程度に減少していることが分かる。同様に、光源３の光束による像面湾曲（設計値）を図１２に示す。上記と同様に樹脂製レンズ１１が、組み付け誤差により、光偏向器６の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を図１３に示す。図１３を図９と対比することによって明らかなように、主走査方向の像面湾曲のずれが０．４ｍｍ程度に減少していることが分かる。図２に示す主走査方向のビームスポット径についても３０±３μmの規格を満足するようになる。
【００２３】
図１４は、樹脂製レンズ１１の入射面の主走査方向形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示す。横軸は主走査方向のレンズ高さ（ｍｍ）を示し、縦軸に非球面量（ｍｍ）を示す。主走査有効径±７．５ｍｍに対して非球面量は０．１８ｍｍであり、
ｄ／Ｌ＝０．０１２＜３×１０−２
で、前記条件式を満足している。
【００２４】
同様に、図１５に樹脂製レンズ１１の射出面の主走査方向形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示す。横軸は主走査方向のレンズ高さ（ｍｍ）を示し、縦軸に非球面量（ｍｍ）を示す。主走査方向有効径±７．５ｍｍに対して非球面量は０．１９ｍｍであり、
ｄ／Ｌ＝０．０１３＜３×１０−２
で、前記条件式を満足している。
【００２５】
また、実施例のように、第２光学系を樹脂製レンズとガラスシリンドリカルレンズを用いて構成することで、走査レンズに樹脂製レンズを用いても、温度変動による像面湾曲を小さくすることができる。
【００２６】
本実施例では、第２光学系に樹脂製レンズを用いない場合、２５℃（設計値）に対して１０℃〜４５℃温度変動があるとすると、主走査像面湾曲は約−０．４ｍｍ〜＋０．６ｍｍ変動し、副走査像面湾曲は約−１．２ｍｍ〜＋１．６ｍｍ変動するが、樹脂製レンズを用いることで、主副とも約±０．１ｍｍ程度に低減することができる。
【００２７】
次に、実施例の具体的なデータを示す。
・光源波長：６５５ｎｍ
・カップリングレンズ焦点距離：２７ｍｍ
・カップリングの作用：集束作用
・主走査方向のアパーチャ径：５．２５ｍｍ
・副走査方向のアパーチャ径：１．３４ｍｍ
・光偏向器
ポリゴンミラー
偏向反射面数：５
内接円半径：１８ｍｍ
・光源１、光源３と走査光学系の光軸との平均入射角：５８ｄｅｇ
・光束相互の開き角α＝４.２ｄｅｇ
【００２８】
・樹脂製レンズ１１の形状（使用波長における屈折率は１．５２７２４）
入射面１１ａ
Ｒｍ＝−１６３．３６、Ｒｓ＝−２１．２（副非円弧面）
Ｋ・・−１．００００００ｅ
Ａ４・・１．００００００ｅ−０５
Ａ６・・１．００００００ｅ−０６
Ａ８・・−２．９５９０８７ｅ−０９
Ａ１０・・６．９３２３５５ｅ−１２
射出面１１ｂ
Ｒｍ＝３４３７．９、Ｒｓ＝２１．２８
Ｋ・・−１．００００００ｅ
４Ａ・・１．００００００ｅ−０５
Ａ６・・１．００００００ｅ−０６
Ａ８・・−１．６８２５５７ｅ−０９
Ａ１０・・５．３１７２１５ｅ−１１
・レンズ１２は、
Ｒ＝１７．５３のガラスシリンドリカルレンズ（使用波長における屈折率は１．７３８７５４）
【００２９】
光偏向器６以降のレンズデータを以下に示す。
走査レンズ７の第1面及び走査レンズ８の両面は式（１）、（２）で表現される。
・主走査非円弧式
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、・・・とするとき、光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ＾２／Ｒｍ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝］＋
＋Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４＋
Ａ５・Ｙ＾５＋Ａ６・Ｙ＾６＋・・・                            (１)
ここで、奇数次のＡ１，Ａ３，Ａ５・・にゼロ以外の数値を代入した場合、主走査方向に非対称形状を有する。実施例は偶数次のみを用いており、主走査方向に対称形である。
【００３０】
・副走査曲率式
副走査曲率が主走査方向に応じて変化する式を（２）で示す。
Ｃｓ（Ｙ）＝１／Ｒｓ（０）＋Ｂ１・Ｙ＋Ｂ２・Ｙ＾２＋Ｂ３・Ｙ＾３＋
Ｂ４・Ｙ＾４＋Ｂ５・Ｙ＾５＋・・・                      （２）
ここで、Ｙの奇数乗係数のＡｓ１，Ａｓ３，Ａｓ５・・にゼロ以外の数値を代入した場合、副走査方向の曲率半径が主走査方向に非対称となる。
【００３１】
また、走査レンズ７の第２面は共軸非球面であり、以下の式で表現される。
・共軸非球面
光軸における近軸率半径をＲ、光軸からの主走査方向の距離をＹ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，・・とするとき、光軸方向のデプスをＸとして次の多項式で表している。
Ｘ＝（Ｙ＾２／Ｒ）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒｍ）＾２｝］＋
Ａ１・Ｙ＋Ａ２・Ｙ＾２＋Ａ３・Ｙ＾３＋Ａ４・Ｙ＾４＋
Ａ５・Ｙ＾５＋Ａ６・Ｙ＾６＋・・・                      （３）
【００３２】
走査レンズ７の第１面の形状
Ｒｍ＝−２７９．９、Ｒｓ＝−６１．
Ｋ・・・−２．９０００００ｅ＋０１
Ａ４・・・１．７５５７６５ｅ−０７
Ａ６・・−５．４９１７８９ｅ−１１
Ａ８・・・１．０８７７００ｅ−１４
Ａ１０・・−３．１８３２４５ｅ−１９
Ａ１２・・−２．６３５２７６ｅ−２４
Ｂ１・・・−２．０６６３４７ｅ−０６
Ｂ２・・・・５．７２７７３７ｅ−０６
Ｂ３・・・・３．１５２２０１ｅ−０８
Ｂ４・・・・２．２８０２４１ｅ−０９
Ｂ５・・・−３．７２９８５２ｅ−１１
Ｂ６・・・−３．２８３２７４ｅ−１２
Ｂ７・・・・１．７６５５９０ｅ−１４
Ｂ８・・・・１．３７２９９５ｅ−１５
Ｂ９・・・−２．８８９７２２ｅ−１８
Ｂ１０・・−１．９８４５３１ｅ−１９
【００３３】
走査レンズ７の第２面の形状
Ｒ＝−８３．６
Ｋ・・・−０．５４９１５７ｅ
Ａ４・・・２．７４８４４６ｅ−０７
Ａ６・・−４．５０２３４６ｅ−１２
Ａ８・・−７．３６６４５５ｅ−１５
Ａ１０・・・１．８０３００３ｅ−１８
Ａ１２・・・２．７２７９００ｅ−２３
【００３４】
走査レンズ８第１面の形状
Ｒｍ＝６９５０、  Ｒｓ＝１１０．９
Ｋ・・・０．００００００ｅ＋００
Ａ４・・１．５４９６４８ｅ−０８
Ａ６・・１．２９２７４１ｅ−１４
Ａ８・−８．８１１４４６ｅ−１８
Ａ１０・−９．１８２３１２ｅ−２２
Ｂ１・・−９．５９３５１０ｅ−０７
Ｂ２・・−２．１３５３２２ｅ−０７
Ｂ３・・−８．０７９５４９ｅ−１２
Ｂ４・・・２．３９０６０９ｅ−１２
Ｂ５・・・２．８８１３９６ｅ−１４
Ｂ６・・・３．６９３７７５ｅ−１５
Ｂ７・・−３．２５８７５４ｅ−１８
Ｂ８・・・１．８１４４８７ｅ−２０
Ｂ９・・・８．７２２０８５ｅ−２３
Ｂ１０・−１．３４０８０７ｅ−２３
【００３５】
走査レンズ８第２面の形状
Ｒｍ＝７６６、Ｒｓ＝−６８．２２
Ｋ・・・・０．００００００ｅ
Ａ４・・−１．１５０３９６ｅ−０７
Ａ６・・・１．０９６９２６ｅ−１１
Ａ８・・−６．５４２１３５ｅ−１６
Ａ１０・・１．９８４３８１ｅ−２０
Ａ１２・−２．４１１５１２ｅ−２５
Ｂ２・・・３．６４４０７９ｅ−０７
Ｂ４・・−４．８４７０５１ｅ−１３
Ｂ６・・−１．６６６１５９ｅ−１６
Ｂ８・・・４．５３４８５９ｅ−１９
Ｂ１０・−２．８１９３１９ｅ−２３
また、使用波長における走査レンズの屈折率は全て１．５２７２４である。また、走査レンズはすべて樹脂製である。
【００３６】
以下に光学配置を示す。
偏向面から走査レンズ７第１面までの距離ｄ１：６４ｍｍ
走査レンズ７の中心肉厚ｄ２：２２．６ｍｍ
走査レンズ７第２面から走査レンズ８第１面までの距離ｄ３：７５．９ｍｍ
走査レンズ８の中心肉厚ｄ４：４．９ｍｍ
走査レンズ８第２面から被走査面までの距離ｄ５：１５８．７ｍｍ
【００３７】
従来例（比較例）の樹脂製レンズ１１の形状を下記に示す。樹脂製レンズ１１以外は全てこれまで説明した本発明の実施例と同じである。
入射面１１ａ
Ｒｍ＝−１６３．３６、Ｒｓ＝−２１．２（副非円弧面）
Ｋ・・・−１．００００００ｅ
Ａ４・・・８．０４７５１８ｅ−０５
Ａ６・・・１．０２３２４４ｅ−０６
Ａ８・・−２．９５９０８７ｅ−０９
Ａ１０・・６．９３２３５５ｅ−１２
【００３８】
射出面１１ｂ
Ｒｍ＝３４３７．９、Ｒｓ＝２１．２８
Ｋ・・・−１．００００００ｅ
Ａ４・・・８．２５３９０７ｅ−０５
Ａ６・・・１．１９２０４６ｅ−０６
Ａ８・・−１．６８２５５７ｅ−０９
Ａ１０・・５．３１７２１５ｅ−１１
【００３９】
これまで説明してきた光走査装置は、電子写真プロセスを実行することによって画像を形成する画像形成装置に適用することができる。電子写真プロセスによる画像形成装置は、感光体を中心としてその周辺に、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、除電・クリーニング装置、定着装置が配置され、それぞれの装置で所定のプロセスを実行するようになっている。そのプロセスとは、感光体への均一な帯電プロセス、帯電した感光体への露光プロセス、露光プロセスによって感光体表面に形成された静電潜像にトナーを供給することによって潜像をトナー像で顕像化する現像プロセス、トナー像を転写紙に転写する転写プロセス、転写後の感光体表面から除電し残留トナーを除去する除電・クリーニングプロセス、転写紙に転写されたトナー像を転写紙に定着する定着プロセスである。前述の光走査装置は、これを上記露光装置として用いることにより露光プロセスを実行させることができ、他の装置と併せて画像形成装置を構成することができる。また、各光源を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黒（Ｋ）に対応した画像信号で変調し、上記光走査装置からなる露光装置で露光して各色に対応した潜像を形成し、各潜像を画像信号に対応した色のトナーで現像し、各トナー像を転写紙に重ねて転写するようにすることにより、カラー画像を出力することができるカラー画像形成装置を構成することができる。画像形成装置、カラー画像形成装置の構成は周知であるから、図示は省略する。
【００４０】
請求項２以下に記載の発明によって得られる効果は以下のとおりである。
請求項２記載の発明によれば、温度変化に伴う像面湾曲の変動を補正することができる。
請求項３記載の発明によれば、第２光学系に主走査方向に負のパワーを有する光学素子を有していても、トーリックレンズ等を用いることなく第３光学系に入射する光束を容易に平行光束化することができる。
請求項４および５記載の発明によれば、温度変動による結像位置ずれを補正することができる。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、第２光学系のうち主走査方向に負のパワーを有する光学素子を用いても、第３光学系に入射する光束を平行光束化するためにトーリックレンズ等を用いることなくシリンドリカルレンズを用いることができる。
請求項７記載の発明によれば、光学部品の組み付け誤差等による像面湾曲変動を抑えることができ、また、光偏向器等に負荷をかけることなく、高速および高密度書き込みを達成し、かつ電力消費を低減することが可能な画像形成装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、マルチビーム光走査装置、および、これを用いたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。特にカラー画像形成装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる光走査装置の実施例を主走査対応方向から見た光学配置図である。
【図２】上記実施例による被走査面上での主走査方向ビームスポット径の測定結果を示すグラフである。
【図３】上記実施例による被走査面上での副走査方向ビームスポット径の測定結果を示すグラフである。
【図４】上記実施例における樹脂製レンズの入射面の、主走査方向の形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示すグラフである。
【図５】上記実施例における樹脂製レンズの射出面の、主走査方向の形状から近軸曲率半径を引いた非球面量を示すグラフである。
【図６】上記実施例における一つの光源の光束による像面湾曲を示すグラフである。
【図７】上記実施例における樹脂製レンズが、組み付け誤差により光偏向器の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を示すグラフである。
【図８】上記実施例における他の一つの光源の光束による像面湾曲を示すグラフである。
【図９】上記他の一つの光源の光束による像面湾曲であって、樹脂製レンズが、組み付け誤差により光偏向器の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を示すグラフである。
【図１０】上記実施例における樹脂製レンズの主走査方向形状の非球面量を所定の条件を満足するように設定した場合の主走査方向の像面湾曲であって、一つの光源の光束による像面湾曲（設計値）を示すグラフである。
【図１１】上記樹脂製レンズが組み付け誤差により光偏向器の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの像面湾曲を示すグラフである。
【図１２】上記樹脂製レンズの主走査方向形状の非球面量を所定の条件を満足するように設定した場合の主走査方向の像面湾曲であって、他の一つの光源の光束による像面湾曲（設計値）を示すグラフである。
【図１３】上記樹脂製レンズが組み付け誤差により光偏向器の回転軸に平行な軸周りに５分偏心したときの上記他の一つの光源の光束による像面湾曲を示すグラフである。
【図１４】上記樹脂製レンズの入射面における主走査方向形状の非球面量を示すグラフである。
【図１５】上記樹脂製レンズの出射面における主走査方向形状の非球面量を示すグラフである。
【図１６】従来の光走査装置の例を主走査対応方向から見た光学配置図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    光源
２´    第１光学系をなすカップリングレンズ
３    光源
４´    第１光学系をなすカップリングレンズ
６    光偏向器
７    第３光学系を構成するレンズ
８    第３光学系を構成するレンズ
１１    第２光学系を構成する樹脂製レンズ
１２    第２光学系を構成するシリンドリカルレンズ
【図１】
2005165084.tif 000003
【図２】
2005165084.tif 000004
【図３】
2005165084.tif 000005
【図４】
2005165084.tif 000006
【図５】
2005165084.tif 000007
【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】
2005165084.tif 000012
【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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