(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの光源手段から出射した光束の各々を異なる偏向面にて偏向する光偏向器と、該光偏向器を挟んで対向して配置され、前記光偏向器の異なる偏向面にて偏向された光束の各々を対応する２つの被走査面に導光する２つの結像光学系と、を有する光走査装置であって、
前記２つの光源手段から出射した光束の各々は、副走査断面内において前記異なる偏向面に対して垂直に入射し、かつ、主走査断面内において前記異なる偏向面に対して角度を有して入射しており、
前記光偏向器と前記２つの被走査面との間の２つの光路中の各々に配置された反射型光学素子を備えており、
前記異なる偏向面にて偏向され、対応する前記反射型光学素子によって反射された光束の各々は、副走査断面内において互いに交差しており、
前記２つの結像光学系の各々は、前記光偏向器と対応する前記反射型光学素子との間の光路中の各々に１つだけ配置された樹脂から成る結像光学素子を有し、
副走査断面内において、前記結像光学素子は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に干渉しないように、前記結像光学素子の外形中心線が前記結像光学素子に入射する光束の主光線に対して対応する前記反射型光学素子にて反射された光路の反対側に位置するように配置されており、
副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する保持枠の外形の高さをＨ（ｍｍ）、前記外形中心線から前記結像光学素子の入射面に入射する光束の主光線までの空間的な距離をｄＺ（ｍｍ）、とするとき、
０.０５＜ｄＺ／Ｈ＜０．３
なる条件を満足し、かつ、
副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する前記保持枠の副走査方向における外周部の端面は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に沿ったテーパー状より成っていることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記結像光学素子の副走査断面内でのパワーをφｉ、前記結像光学系の副走査断面内でのパワーをφａｌｌ、とするとき、
｜φｉ／φａｌｌ｜≦０.０１
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】
前記結像光学素子の入射面の副走査断面内での曲率半径をＲ１（ｍｍ）、前記結像光学素子の出射面の副走査断面内での曲率半径をＲ２（ｍｍ）、とするとき、
｜1／Ｒ１｜＋｜１／Ｒ２｜＜０.００６７（１／ｍｍ）
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記結像光学素子は、主走査断面内での基準位置を決める基準突起部を前記結像光学素子の入射面側に有していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記結像光学素子は、前記結像光学素子の副走査方向における外周部に、主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部を有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置によって前記被走査面に配置された感光体の上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、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れか一項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、を有す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及びそれを用いた画像形成装置に関し、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（ＬＢＰ）やデジタル複写機や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】
従来より光源手段、偏向手段、結像光学系等を有する光走査装置を複数有し、該複数の光走査装置から出射した光束を各々対応する複数の像像担持体上に導光し、カラー画像を形成するカラー画像形成装置が種々と提案されている。
【０００３】
上記従来のカラー画像形成装置の主たる構成及び光学的作用を図１２〜図１４を用いて説明する。
【０００４】
図１２におけるカラー画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して独立した像担持体（以下、「感光ドラム」と称す。）２０を有する。感光ドラム２０は導電体に感光層を塗布したもので、光走査装置から出射された光束（レーザ光）により静電潜像を形成する。
【０００５】
図１２において、21は図示しない画像読取装置もしくはパーソナルコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて光束を照射する光走査装置（走査光学装置）である。22は前記感光ドラムに摩擦帯電されたトナーで感光ドラム上にトナー像を形成する現像器、23は前記感光ドラム上のトナー像を転写用紙に搬送するための中間転写ベルトである。24はトナー像を形成する用紙を格納する給紙カセット、25は用紙上に転写されたトナー像を熱により用紙に吸着させる定着器である。26は定着された転写用紙を積載する排紙トレイ、27は感光ドラムに残ったトナーを清掃するクリーナーである。
図１２において、
画像形成は、光走査装置から画像情報に基づいてレーザ発光した光束を感光ドラム上に照射することで、帯電器により帯電された感光ドラムに静電潜像を形成する。その後現像器22内で摩擦帯電されたトナーを前記静電潜像に付着させることで前記感光ドラム上にトナー像が形成される。前記トナー像は前記感光ドラム上から中間転写ベルト上に転写され、本体下部に設けられた給紙カセットから搬送された用紙にトナー像を再度転写することで画像が用紙に形成される。用紙上に転写された画像は定着器25によりトナーを定着され、排紙トレイ26上に積載される。
【０００６】
図１３は図１２の画像形成部を示した副走査断面図である。尚、図１３において画像形成部は、２つの光走査装置(走査光学装置）ＳＲ、ＳＬを有し、該２つの光走査装置ＳＲ、ＳＬは光偏向器28に対して左右対称な構成であるため図中の記号は片側（光走査装置ＳＲ）のみ示し、説明する。
【０００７】
図中の光走査装置は、画像情報に基づいて発光した光束（レーザ光）を偏向走査する回転多面鏡28（以下、「ポリゴンミラー」とも称す。）、光束を等速走査および感光ドラム上でスポット状に結像させる２枚のｆθレンズ29、30を経る。そしてｆθレンズ29、30を経た光束は、特定の方向へ反射する複数の反射ミラー31a〜31d、光走査装置を埃から保護するための防塵ガラス32を経る。そして防塵ガラス32を経た光束により感光ドラム面上へ静電潜像を形成する。
【０００８】
この種の光走査装置は、画像形成装置のコンパクト化に伴い、図１３に示すように、1台のポリゴンモータユニットで４つの感光ドラムを走査露光する方式が使用されるようになってきた。この方式はポリゴンミラー28のそれぞれ対向面に複数の光束を照射する２つの光走査装置ＳＲ、ＳＬを有している。各光走査装置ＳＲ、ＳＬはそれぞれポリゴンミラー28の偏向面（反射面）に、上下に所定距離平行シフトさせた２つの光束を入射させ偏向走査している。
【０００９】
またこの上下２光路の光束をそれぞれ感光ドラム上に結像させるため２枚のｆθレンズ29,30を設けている。２枚のｆθレンズ29,30はそれぞれ同一レンズ面を上下２段に有する。その製造は、２枚のレンズを張り合わせる、もしくはモールドレンズとして一体成型すればよい。
【００１０】
この上下２段の光走査装置ではそれぞれの光路に対して光束を偏向走査する偏向面が必要で、分厚いポリゴンミラー、もしくは２段構成のポリゴンミラーが使用されている。この方式では大型のポリゴンミラーを駆動するモータの負荷が大きくなる傾向がある。
【００１１】
これに対し、ポリゴンミラーを薄型化にして使用する方式のカラー画像形成装置を図１４に示す。尚、図１４において画像形成部は、２つの光走査装置ＳＲ、ＳＬを有し、該２つの光走査装置ＳＲ、ＳＬは光偏向器33に対して左右対称な構成であるため図中の記号は片側（光走査装置ＳＲ）のみ示し、説明する。
【００１２】
この方式は、副走査断面内でポリゴンミラー33の偏向面33aに対して各光束をそれぞれ異なる角度で入射（斜入射）させることでポリゴンミラー33を薄型化させている（斜入射光学系）。
【００１３】
各光束はポリゴンミラー33で偏向走査された後に共通の２枚のｆθレンズ35、36を透過する。そしてｆθレンズ35、36を透過した一方の光束Ｕは、２枚の反射ミラー34a,34cと１枚の凹面ミラー34bを経由して感光ドラム38aに導光される。またｆθレンズ35、36を透過した他方の光束Ｌは、２枚の反射ミラー34d,34fと１枚の凹面ミラー34eを経由して感光ドラム38bに導光される。
【００１４】
同図において、
光束の光路の分離は、光路の途中に配置された反射ミラー34dで行われる。反射ミラー34dで図中下側を偏向走査する光束Ｌを、上側を偏向走査する光束Ｕと交差するように図中上部方向へ反射させ、光学箱上部に配置された複数の反射ミラー34c、34fで感光ドラム38bへ導く。
【００１５】
このように図１４においては、複数の光束を対応する感光ドラム面に導くために複数の反射ミラーを使用している(特許文献1〜６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−２１１３３号公報
【特許文献２】特開２０００−２３１０７４号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８５７３号公報
【特許文献４】特開平７−２８７１８０号公報
【特許文献５】特開昭６２−２６７４１９号公報
【特許文献６】特開２００４−３１７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記に示した従来のカラー画像形成装置においては、以下に示す種々の課題を有する。
【００１８】
第１の課題は、感光ドラムに光束を導くための非常に多くの反射ミラーを必要としている点である。例えば図１３では同一光路中に３枚の反射ミラー31b,31c,31dを用いている。また図１４でも、同一光路中に３枚の反射ミラー34a,34b,34c（34d,34e,34f）を用いている。
【００１９】
この結果、部品点数の増大による装置の複雑化や、またミラーを収納するスペースが必要になり、装置全体の大型化を招いてしまっている。
【００２０】
これに対し、特許文献１では、光走査装置の副走査方向の高さを低減し、かつ反射ミラーの枚数を低減する方法を提案している。
【００２１】
この方法では、光路を工夫して結像レンズの大きさを加味しながら、該結像レンズを避けるように光路を這いまわしている。
【００２２】
また特許文献３では、光走査装置の副走査方向の高さを低減する方法を提案している。この特許文献３では反射ミラーの反射角度、結像レンズから反射ミラーまでの距離、そして結像レンズの高さに着目し、装置の高さの低減を試みている。特に結像レンズの高さを6〜10mmと制限することで光路の反射し角を小さくできるとしている。
【００２３】
しかしながら、結像レンズで一般的に使われるようになってきた樹脂製のレンズ（以下、「樹脂レンズ」とも称す。）において、結像レンズの高さを低くすると次のような問題点を生じる。
【００２４】
型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内（レンズの高さ方向）でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この結果、副走査方向の結像性能が著しく増大する事になる。よって特許文献３の提案のようにレンズ高さを低減することは事実上困難である。
【００２５】
また別の課題として図１４に示すような斜入射光学系では、副走査断面内でｆθレンズ（結像レンズ）に対して斜めに光束が入射することで収差の劣化を招き、スポットの結像性能が劣化することと、被走査面上の走査線が湾曲するという課題がある。
【００２６】
これに対し、特許文献６では同公報の実施例３の図１０に示すように２枚構成のｆθレンズの副走査方向のパワー配分を第２ｆθレンズに集中させ、かつ、その第２ｆθレンズを光束に対して副走査断面内でシフトさせている。これにより収差の劣化の低減と走査線湾曲量の低減を実現している。
【００２７】
光路の取り回しについては、同公報の図１３に示されたように、レンズを取り巻くように光路を配置している。
【００２８】
特許文献４、５では、上記特許文献６と同様に副走査断面内で光束に対してｆθレンズの一部をシフトさせている。
【００２９】
これらは結像レンズの表面反射ゴーストを回避することを目的としており、シフトされる結像レンズは、いずれも副走査方向に曲率をもちパワーを有していることが前提となっている。
【００３０】
特許文献４、５では、装置全体の小型化のためのアプローチについて十分な議論がなされていない。
【００３１】
特許文献２では、ゴースト防止のために結像レンズを１°〜４°程度傾ける事例や、走査光束を結像レンズにダブルパスさせた後に光路分離するために副走査断面内で斜入射させる事例が開示している。そして特許文献６と同様、斜入射によるスポットの結像性能の劣化や走査線湾曲の低減のためにシリンダーミラーの反射角度の規定を試みている。
【００３２】
しかしながら、特許文献２では装置全体の小型化のための光路の取り回しについては、十分な議論がなされていない。
【００３３】
本発明は光路の取り回しを容易にし、かつ装置の副走査方向の高さを低減することができるコンパクトな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。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本願発明に係る光走査装置は、２つの光源手段から出射した光束の各々を異なる偏向面にて偏向する光偏向器と、該光偏向器を挟んで対向して配置され、前記光偏向器の異なる偏向面にて偏向された光束の各々を対応する２つの被走査面に導光する２つの結像光学系と、を有する光走査装置であって、前記２つの光源手段から出射した光束の各々は、副走査断面内において前記異なる偏向面に対して垂直に入射し、かつ、主走査断面内において前記異なる偏向面に対して角度を有して入射しており、前記光偏向器と前記２つの被走査面との間の２つの光路中の各々に配置された反射型光学素子を備えており、前記異なる偏向面にて偏向され、対応する前記反射型光学素子によって反射された光束の各々は、副走査断面内において互いに交差しており、前記２つの結像光学系の各々は、前記光偏向器と対応する前記反射型光学素子との間の光路中の各々に１つだけ配置された樹脂から成る結像光学素子を有し、副走査断面内において、前記結像光学素子は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に干渉しないように、前記結像光学素子の外形中心線が前記結像光学素子に入射する光束の主光線に対して対応する前記反射型光学素子にて反射された光路の反対側に位置するように配置されており、副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する保持枠の外形の高さをＨ（ｍｍ）、前記外形中心線から前記結像光学素子の入射面に入射する光束の主光線までの空間的な距離をｄＺ（ｍｍ）、とするとき、
０.０５＜ｄＺ／Ｈ＜０．３
なる条件を満足し、かつ、副走査断面内において、前記結像光学素子を保持する前記保持枠の副走査方向における外周部の端面は、対応する前記反射型光学素子にて反射された光路に沿ったテーパー状より成っていることを特徴とする。
【００３５】
また、上記光走査装置を用いた画像形成装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば光路の取り回しを容易にし、かつ装置の副走査方向の高さを低減することができるコンパクト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】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１の副走査断面図
【図２】本発明の実施例１の主走査断面図
【図３】本発明の実施例１の副走査断面図の拡大図
【図４】本発明の実施例２の副走査断面図の拡大図
【図５】本発明の実施例３の副走査断面図の拡大図
【図６】本発明の実施例４の主走査断面図
【図７】本発明の実施例５の主走査断面図
【図８】本発明の実施例６の主走査断面図
【図９】比較例の副走査断面図の拡大図
【図１０】本発明の画像形成装置の要部断面図
【図１１】本発明のカラー画像形成装置の要部断面図
【図１２】従来の画像形成装置の要部断面図
【図１３】従来の画像形成装置の要部断面図
【図１４】従来の画像形成装置の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００３９】
[実施例１]
図１は本発明の実施例1の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）、図２は本発明の実施例1の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図３は図１の一部分の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００４０】
尚、以下の説明において、主走査方向（Ｙ方向）とは偏向手段の回転軸及び結像光学系の光軸（Ｘ方向）に垂直な方向（偏向手段で光束が偏向走査（偏向走査）される方向）である。副走査方向（Ｚ方向）とは偏向手段の回転軸と平行な方向である。主走査断面とは結像光学系の光軸と主走査方向とを含む平面である。副走査断面とは結像光学系の光軸を含み主走査断面に垂直な断面である。
【００４１】
尚、図1〜図３において画像形成装置は、２つの光走査装置(走査光学装置）ＳＲ、ＳＬを有し、該２つの光走査装置ＳＲ、ＳＬは光偏向器５に対して左右対称な構成及び同一の光学的作用であるため、以下、光走査装置ＳＲを中心に説明する。
【００４２】
図中、１は光源手段であり、半導体レーザーより成っている。２は集光レンズ(コリメータレンズ)であり、光源手段１から出射された発散光束を平行光束に変換している。尚、集光レンズ２は入射光束を平行光束に限らず、収束光束もしくは発散光束に変換しても良い。
【００４３】
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はシリンドリカルレンズであり、副走査断面内（副走査方向）にのみ特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偏向手段５の偏向面（反射面）５１に線像として結像させている。
【００４４】
尚、集光レンズ２とシリンドリカルレンズ４を１つの光学素子（アナモフィックレンズ）として一体的に構成しても良い。また集光レンズ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系（集光光学系）ＬＡの一要素を構成しており、光源手段からの光束を偏向手段５に入射させている。
【００４５】
５は偏向手段としての光偏向器（ポリゴンミラー）であり、６面構成より成っており、光源手段１からの光束を偏向走査している。また、回転動作をする光偏向器５は不図示のモーターにより所定方向に一定速度で回転することで、被走査面１１上を主走査方向に走査している。
【００４６】
ＬＢは結像光学系（ｆθレンズ系）である。本実施例における結像光学系ＬＢは、光偏向器５からの光束を被走査面８に導光する複数（本実施例では２つ）の結像光学素子（透過型結像光学素子）（第１、第２の結像レンズ６，８）を含んで構成されている。
【００４７】
結像光学系ＬＢは、回転動作をする光偏向器５によって偏向走査された画像情報に基づく光束を主走査断面内(主走査方向)において被走査面としての感光ドラム面１１上にスポットに結像させている。また、副走査断面内において回転動作をする光偏向器５の偏向面５１と感光ドラム面１１との間を光学的に共役関係にすることにより、面倒れ補償を行っている。
【００４８】
７，９は各々光路折り曲げ用の第１、第２の反射ミラー（反射型光学素子）であり、光偏向器５と被走査面１１との間の光路中に配置されている。また第１、第２の反射ミラー７，９のうち、光学的に光偏向器５に最も近い第１反射ミラー７は、第１、第２の結像レンズ６，８間（２つの結像光学素子間）に位置している。
【００４９】
尚、本実施例において、光学的とは、光束が進行する方向を意味する。
【００５０】
１０はカバーガラス、１１は被走査面としての感光ドラム面である。
【００５１】
６１は光学素子としての結像レンズを保持する結像光学素子の保持枠（不図示）の外形中心線、１４は偏向面５１によって偏向走査された光束（走査光束）、１５は第１ミラー7で反射された光路、６７はゲートである。
【００５２】
本実施例における光走査装置は、図１に示すよう副走査断面内で、光偏向器（ポリゴンミラー）５の偏向面に垂直な面内で走査する、所謂偏向面内走査系である。このため、図２に示すように偏向面である紙面内に、光源手段１からシリンドリカルレンズ４に至る入射光学系ＬＡを配置している。
【００５３】
また、本実施例では図２から分かるように光偏向器５を挟んで左右に同じ光走査装置(走査光学装置）ＳＲ、ＳＬを配置し、該光偏向器５を共通に使用して複数の被走査面を走査している。
【００５４】
次に本発明の実施例1における光走査装置の諸元を表１、表２、表３に示す。
【００５５】
【表１】
0005344653.tif 000002
【００５６】
【表２】
0005344653.tif 000003
【００５７】
ポリゴンミラー外接円＝φ40 
ポリゴンミラー偏向面数＝6面 
入射光学系と結像光学系の光軸との成す角度＝70°
ポリゴンミラー中心（0,0）に対すると画像中心光束のポリゴンミラー上
の反射点＝（15.05,8.71）
ポリゴンミラー中心〜第１反射ミラー間での距離＝85
第1反射ミラーの法線と入射光束との成す入射角度＝7.3°
第1反射ミラーから第2ミラーまでの距離＝140
第2ミラー9の法線と入射光束との成す入射角度＝62.3°
【００５８】
【表３】
0005344653.tif 000004
【００５９】
ただし、表現式を以下のように定義する。
【００６０】
レンズ面形状（トーリック形状）．．．主走査方向が１０次までの関数で表せる非球面形状、
光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査面内において光軸と直交する軸をｚ軸としたとき、主走査方向と対応する母線方向が、
【００６１】
【数１】
0005344653.tif 000005
【００６２】
（但し、R は曲率半径、K、B４、B６、B８、B１０は非球面係数）
副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方向）と対応する子線方向が、
【００６３】
【数２】
0005344653.tif 000006
【００６４】
ここで ｒ’＝ｒ0（１＋D2Y2＋D4Y４＋D6Y６＋D8Y８＋D10Y10）
（但し、ｒ0は光軸上の子線曲率半径、D2、D4、D6、D8、D10は係数）
また、表中、
第1結像レンズの主走査方向の焦点距離をG1m、
第2結像レンズの主走査方向の焦点距離をG2m、
第1結像レンズと第2結像レンズの主走査方向の合成焦点距離をｆθｍ、
第1結像レンズの副走査方向の焦点距離をG1s、パワーをφ１
第2結像レンズの副走査方向の焦点距離をG2s、パワーをφ２
第1結像レンズと第2結像レンズの副走査方向の合成焦点距離をｆθｓ、パワーをφall
ポリゴンミラーから被走査面までの距離をTC、
としている。
【００６５】
また、表中、「ｅ−X」の表示は「×１０-X」を意味している。
【００６６】
本実施例において半導体レーザー１から出射した発散光束は、集光レンズ２により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。
【００６７】
シリンドリカルレンズ４に入射した収束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し、光偏向器５の偏向面５１に入射する。また、副走査断面内においては、更に収束して回転動作をする光偏向器５の偏向面５１に線像（主走査方向に長手の線像）として結像している。
【００６８】
このとき入射光学系ＬＡから出射した光束は、副走査断面内において光偏向器５の偏向面に対して垂直に入射し、偏向面５１上で集光している。
【００６９】
そして光偏向器５の偏向面５１で偏向走査された光束は第１結像レンズ６を通過し、第１反射ミラー７で反射されて、第２結像レンズ８を通過し、第２反射ミラー９で反射され、感光ドラム面１１上にスポット状に結像される。これにより記録媒体としての感光ドラム面１１上に画像記録を行なっている。
【００７０】
次に第１、第２の結像レンズ６、８から構成される結像光学系ＬＢの光学的作用について説明する。
【００７１】
本実施例において、第１、第２の結像レンズ６、８の材料は樹脂（プラスチック）より成っている。
【００７２】
結像光学系ＬＢは、光偏向器５で偏向走査された光束を被走査面１１上に結像しビームスポットを形成すると共に被走査面１１上を等速走査する。樹脂製の結像レンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより容易に製造できる。
【００７３】
上記表１に示す如く主に主走査方向にパワー（屈折力）を有する第１結像レンズ６は、そのレンズ面形状が与式の関数で表現された非球面形状である。
【００７４】
本実施例において、第１反射ミラー７で反射された光路１５と複数の結像レンズを各々保持する結像光学素子の保持枠（不図示）のうち、外周部との距離が最も近い第１結像レンズ６（結像光学素子Ａ）は主走査方向のパワーに比べて副走査方向のパワーが小さい。かつ、第１結像レンズ６は、主走査断面が非円弧で光偏向器５側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ（メニスカスレンズ）より成っている。
【００７５】
また第１結像レンズ６の主走査断面内の形状は光軸に対して対称である。また副走査方向に対しては入射面と出射面が同じ曲率のノンパワーであるが、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状でもよい。入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担う事になる。
【００７６】
上記保持枠は、結像光学素子とモールド成形で一体的に形成されている。なお、保持枠は、結像光学素子と別体で形成しても良い。
【００７７】
一方の第２結像レンズ８は表１に示す如く主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズである。レンズ面形状は与式の関数で表現された非球面形状である。
【００７８】
第２結像レンズ８は主走査方向（主走査断面内）のパワーより副走査方向（副走査断面内）のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面の入射面が円弧であり、他の面が非円弧の形状をしている。主走査断面内の形状は光軸に対して対称であり、軸上の主走査方向はノンパワーである。副走査断面の形状は入射面の曲率が極めて緩い平面、出射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して対称形状をしている。入射した光束に対し主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。
【００７９】
第１、第２の結像レンズ６，８から成る結像光学系ＬＢによる副走査方向の結像関係は、偏向面５１と被走査面７とが共役関係となる、所謂面倒れ補正系となっている。
【００８０】
なお、結像光学系ＬＢは必ずしも表１に示されるような関数表現式である必要はなく既知の表現式であっても良い。またより結像性能を向上させるために光軸に対して非対称形状にしてもよい。
【００８１】
本実施例では図３に示すように偏向面５１によって偏向走査された光束（走査光束）１４が第１結像レンズ６へ入射後、第１反射ミラー７によって反射される。
【００８２】
本実施例において、副走査断面内において、第１結像レンズ６は、該第１結像レンズ６に入射する光束の中心線(主光線)に対し、結像光学素子の保持枠（不図示）の外形中心線６１が、反射された光路１５の反対側に位置するように配置されている。
【００８３】
つまり、本実施例では、第１結像レンズ６を走査光束１４に垂直な方向に後述する距離（シフト量）ｄＺだけシフトさせることにより、反射された光路１５と第１結像レンズ６の干渉を回避している。この干渉の回避により、第１反射ミラー７での反射角度θを小さくすることができ、装置の副走査方向の高さ低減に貢献している。
【００８４】
尚、表１に示されるように第１結像レンズ６の副走査方向の曲率半径ｒは1000であり、その頂点は外形中心線６１上に一致するように構成している。
【００８５】
本実施例では、第１反射ミラー7によって反射される光束の主光線と該反射ミラー7の法線とが成す角度をθとするとき、
θ≦４５° ・・・(3)
なる条件を満足させている。
【００８６】
条件式(3)は第１反射ミラー７によって反射される反射角度θを規定するものである。条件式(3)の上限値を超えると装置全体の小型化に貢献できなくなる。つまり反射角度θが４５度を越えると、走査光束１４の主光線と反射された光路１５との成す角度は９０度を越えることになり、水平方向のコンパクト性が失われる。よって反射角度θは４５度以下に設定するのが良い。
【００８７】
望ましくは、上記条件式(3)を次の如く設定するのが良い。
【００８８】
θ≦３０° ・・・(4)
本実施例では前記表１に示す如く、
θ＝７.３°
である。これは条件式(3)さらには条件式(4)を満足している。
【００８９】
また本実施例において、第１結像レンズ６を保持する結像光学素子の保持枠の外形の高さをＨ、外形中心線６１から入射光束(走査光束）１４の主光線までの物理的な距離（シフト量）をｄＺとするとき、
０.０５＜ｄＺ／Ｈ＜０.５ ・・・(5)
なる条件を満足させている。
【００９０】
条件式(5)は外形中心線６１から入射光束１４までの距離と外形の高さの比に関するものである。条件式(5)を逸脱すると、光路の取り回しが難しくなり、かつ装置の副走査方向の高さを低減することが難しくなってくる。
【００９１】
さらに望ましくは、上記条件式(5)を次の如く設定するのが良い。
【００９２】
０.０７＜ｄＺ／Ｈ＜０.３ ・・・(6)
本実施例では
Ｈ ＝１３．０
ｄＺ＝１．５
よって、
ｄＺ／Ｈ＝０．１１５
である。これは条件式(5)さらには条件式(6)を満足している。
【００９３】
本実施例においては、図３から分かるように角度θを小さくすると装置の副走査方向の高さを低減する事が出来る。このとき反射された光路１５と第１結像レンズ６の干渉を回避するために第１結像レンズ６を走査光束１４に垂直な方向にシフトさせればよい。シフト量ｄＺを大きくとれば取るほど高さの低減効果は増すが、シフト可能な量の最大はレンズ高さＨの１／２であり、これが条件式(5)の上限を決めている。
【００９４】
また型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内（レンズの高さ方向）でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この影響はレンズ外形の中心軸より離れるほど顕著であり、外形中心から外形端部に向かって２／３を越えるあたりから急激に劣化することが知られている。よって装置の結像性能を重視するのであるならばｄＺ／Ｈ＜０.３にすることが重要となる。
【００９５】
これを規定したのが条件式(6)の上限である。条件式(5),(6)の下限は第１結像レンズ６のシフト量の下限を定めている。シフト量が小さいと反射された光路１５と第１結像レンズ６の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路１５の位置や第１結像レンズ６の位置が振れたときに干渉してしまう。
【００９６】
本実施例においては、上述した如く、第１結像レンズ６の副走査方向のパワーが主走査方向のパワーに比して小さい。このときの第1反射ミラー7で反射された光束の光束幅をＬａ、第１結像レンズ６から第１反射ミラー７までの距離をＬとする。さらに第1反射ミラー７によって反射される光束の主光線と第１反射ミラー７の法線とが成す反射角度をθ、結像光学素子の保持枠の外形の高さをＨとする。このときの第１結像レンズ６のシフト量ｄＺは、
５＜ｄＺ ・・・(7)
とするのが良い。
【００９７】
条件式(7)は第１結像レンズ６のシフト量ｄＺを規定するための条件である。条件式(7)を外れると、条件式(5)と同様に反射された光路１５と第１結像レンズ６の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路１５の位置や第１結像レンズ６位置が振れたときに干渉してしまう。
【００９８】
本実施例では第１結像レンズ６（結像光学素子Ｃ）の副走査断面内のパワーをφｉ、結像光学系ＬＢの副走査断面内のパワーをφａｌｌとするとき、
｜φｉ／φａｌｌ｜≦０.０１ ・・・(1)
なる条件を満足させている。
【００９９】
条件式(1)は結像光学系ＬＢを構成する第１結像レンズ６の副走査方向のパワー（1/焦点距離）と結像光学系ＬＢのパワー（1/焦点距離）との比を規定するための条件である。つまり条件式(1)は第１結像レンズ６のパワー比を所定量より小さく設定することを規定している。条件式(1)の上限値を超えて第１結像レンズ６のパワー比が大きくなると、前記のように第１結像レンズ６のパワー比を光軸に対して平行シフトした際に収差が劣化し、スポット径の劣化と走査線の湾曲が生じてしまう。
【０１００】
本実施例では前記表１に示す如く、
｜φｉ／φａｌｌ｜＝８．８Ｅ−０５
である。これは条件式(1)を満足している。
【０１０１】
さらに望ましくは、上記条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
【０１０２】
０．００００１≦｜φｉ／φａｌｌ｜≦０.００５００ ・・・(1ａ)
また本実施例では、第１結像レンズ６の光偏向器側と被走査面側の曲率半径を各々Ｒ１、Ｒ２とするとき、
｜1／Ｒ１｜＋｜１／Ｒ２｜＜０.００６７（１／ｍｍ） ・・・(2)
なる条件を満足させている。
【０１０３】
条件式(2)は結像光学系ＬＢを構成する第１結像レンズ６の副走査方向の曲率を規定するための条件である。つまり条件式(2)は第１結像レンズ６の入射面と出射面の副走査方向の曲率を所定量より小さく設定することを規定している。条件式(2)の上限値を超えて第１結像レンズ６の入射面と出射面の副走査方向の曲率が大きくなると、前記のように第１結像レンズ６のパワー比を光軸に対して平行シフトした際に収差が劣化しスポット径の劣化と走査線の湾曲が生じてしまう。
【０１０４】
本実施例では前記表１に示す如く、
｜1／Ｒ１｜＋｜１／Ｒ２｜＝２．０Ｅ−０３（１／ｍｍ）
である。これは条件式(2)を満足している。
【０１０５】
さらに望ましくは、上記条件式(2)を次の如く設定するのが良い。
【０１０６】
０．００１０(1/mm)＜｜1／Ｒ１｜＋｜１／Ｒ２｜＜０.００４７(1/mm)・・・(2ａ)
このように本実施例は、結像光学系ＬＢを構成する結像レンズのうち、副走査方向のパワーが非常に小さい第１結像レンズ６を走査光束１４に対して副走査断面内でシフトしていることが特徴である。
【０１０７】
尚、第１結像レンズ６の副走査方向のパワーはゼロ（ノンパワー）であっても良い。
【０１０８】
また上記のように第１結像レンズ６の曲率は非常に緩く、副走査断面内でシフトしても第１結像レンズ６のレンズ面で発生するフレネル反射光は光偏向器５へ戻る。
【０１０９】
そこで本実施例は、光偏向器５と第１結像レンズ６の距離を十分に取り、また光偏向器５の高さ方向の厚みを２ｍｍ以下にしてフレネル反射光がフレアーやゴースト光として影響を及ぼさないように構成している。さらには第１結像レンズ６のレンズ面にコーティングを施しても良い。
【０１１０】
また本実施例では、上述した如く、第１、第２の結像レンズ６，８のうち、副走査方向のパワーが最も小さい、もしくはゼロである第１結像レンズ６（結像光学素子Ｃ）を走査光束１４に対して副走査断面内でシフトさせている。これにより本実施例では収差の劣化や走査線湾曲への影響を軽減している。
【０１１１】
本実施例では、第１結像レンズ６を副走査方向に距離ｄＺ=１.５ｍｍシフトさせたことにより、走査線湾曲の変動は約１μm以下と無視出来るレベルになっている。
【０１１２】
また本実施例では、上述した如く、第１結像レンズ６と第２結像レンズ８との間の光路中に位置するように第１反射ミラー７を設けている。これにより本実施例では、水平方向と垂直方向ともにコンパクトにしている。
【０１１３】
第１反射ミラー７を第２結像レンズ８より後方に設けると水平方向の幅が大きくなってしまう。また第１反射ミラー７を第１結像レンズ６と光偏向器５との間の光路中に設けてしまうと、水平方向にはコンパクトになるものの垂直方向にコンパクトにすることが出来ない。よって、水平方向と垂直方向ともにコンパクトにするためには第１結像レンズ６と第２結像レンズ８との間の光路中に第１反射ミラー７を設けることが良い。
【０１１４】
本実施例では図１に示すように光偏向器５を挟んで該光偏向器５の回転軸を含む面に対し、面対称に左右に同じ構成の光走査装置（走査光学装置）ＳＲ、ＳＬを配置し、光偏向器５を共通に使用して複数の被走査面を走査している。
【０１１５】
ただし、第２反射ミラー９の反射角度は、図１に示すようにそれぞれの光走査装置ＳＲ、ＳＬで互いに異なって構成している。第２反射ミラー９での反射角度は画像形成装置の配置にあわせて適時設定すればよい。
【０１１６】
このように本実施例では上記に示した構成を取ることにより、第１反射ミラー７で反射された光束と第１結像レンズ６との干渉を回避できるので、反射ミラーの使用枚数を減らしてコンパクトな光走査装置の構成が可能になる。また本実施例ではシフトする第１結像レンズ６の副走査方向のパワーを低く押さえたことで、シフトによる収差の劣化を抑え、スポットの結像状態を良好に維持することができる。
【０１１７】
また本実施例においては、第１結像レンズ６のゲート部（ゲート）67を、図２に示すように左右どちらの結像光学系ＬＢにおいても同一方向に設けている。このようにゲート部67を設けることで左右の結像レンズ６、８に同じ部品を使用することが出来る。
【０１１８】
尚、本実施例においては、複数の発光部（発光点）を有する光源手段（マルチビーム光源）より構成しても良い。
【０１１９】
［実施例２］
図４は本発明の実施例２の主要部分の副走査断面図である。同図において図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１２０】
本実施例において、前述の実施例１と異なる点は、第１結像レンズ６を保持する結像光学素子の保持枠の外周部の端面６２を、光路１５に沿ったテーパー状より構成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１２１】
つまり、本実施例では、第１結像レンズ６を保持する結像光学素子の保持枠（不図示）の外周部の端面（傾斜部）６２を光路１５に沿ったテーパー状より構成することにより、装置の副走査方向の高さを低減している。
【０１２２】
一般に金型によって成形される樹脂レンズは、金型から取り出す時の離型変形を軽減させるためにレンズ光軸方向と平行となるレンズ外形端部に抜きテーパーを設ける手法が採用されている。
【０１２３】
本実施例では、この抜きテーパーの傾斜方向を第１反射ミラー７によって反射された光路１５に沿って構成している。
【０１２４】
このように構成することで、第１結像レンズ６と第１反射ミラー７によって反射された光路１５の干渉回避が容易になり、第１反射ミラー７での反射し角度θを更に低減して装置の副走査方向の高さ低減に効果を発している。
【０１２５】
［実施例３］
図５は本発明の実施例３の主要部分の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。
【０１２６】
本実施例において、前述の実施例１と異なる点は、主走査断面内の位置決めを行う基準面６３を第１結像レンズ６のレンズ面（光学面）の有効域外に設けたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１２７】
つまり本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準面６３を第１結像レンズ６のレンズ面の有効域外に設け、さらに基準面６３に位置基準としての受け部１２を設けている。
【０１２８】
受け部１２は、図５から分かるように第１結像レンズ６の主走査方向の有効部より外側に設けられている。また受け部１２は不図示の枠体に設けられており、第１結像レンズ６の主走査方向の位置基準となっている。
【０１２９】
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図１において第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路１５と干渉してしまう。
【０１３０】
そこで本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準面６３を第１結像レンズ６のレンズ面の有効域外に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
【０１３１】
［実施例４］
図６は本発明の実施例４の主要部分の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。
【０１３２】
本実施例において、前述の実施例１と異なる点は、主走査断面内の位置決めを行う基準ピン６４を第１結像レンズ６のレンズ面の有効域外に設けたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１３３】
つまり本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う位置基準としての基準ピン６４を第１結像レンズ６のレンズ面の有効域外に設けている。
【０１３４】
基準ピン６４は不図示の枠体の基準穴に勘合するように構成されている。また基準ピン６４は図６から分かるように第１結像レンズ６の主走査方向の有効部より外側に設けられており、第１結像レンズ６の主走査方向の位置基準となっている。
【０１３５】
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図１において第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路１５と干渉してしまう。
【０１３６】
そこで本実施例では、主走査断面内の位置決めを行う基準ピン６４を第１結像レンズ６のレンズ面の有効域外に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
【０１３７】
［実施例５］
図７は本発明の実施例５の主要部分の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。
【０１３８】
本実施例において、前述の実施例１と異なる点は、主走査断面内の基準位置を決める基準突起部６５を第１結像レンズ６の入射面側に設けたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１３９】
つまり本実施例では、第１結像レンズ６の入射面側に主走査断面内の基準位置を決める基準突起部６５を設けている。
【０１４０】
基準突起部６５は不図示の枠体の基準穴もしくは基準ピンに勘合するように構成される。また基準突起部６５は図７から分かるように基準突起部６５は第１結像レンズ６の入射面側に設けられている。
【０１４１】
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図１において第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路１５と干渉してしまう。また基準突起部６５を出射面側に設けても反射された光路１５と干渉しやすくなってしまう。
【０１４２】
そこで本実施例では、主走査断面内の基準位置を決める基準突起部６５を第１結像レンズ６の入射面側に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
【０１４３】
［実施例６］
図８は本発明の実施例６の主要部分の副走査断面図である。同図において図４に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１４４】
本実施例において、前述の実施例１と異なる点は、第１結像レンズ６の外周部に主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部６６を設けたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１４５】
つまり本実施例では第１結像レンズ６の外周部に主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部６６を設けている。
【０１４６】
基準穴６６は枠体の基準ピン１３に勘合するように構成される。
【０１４７】
従来、主走査方向の位置基準は、例えば図１において第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けることが一般的に行われているが、第１結像レンズ６の走査方向中央部の上下に設けると第1反射ミラー7で反射された光路１５と干渉してしまう。
【０１４８】
そこで本実施例では、主走査断面内の基準位置を決める凹形状の基準部６６を第１結像レンズ６の外周部に設けることにより、従来の上記問題を解消している。
【０１４９】
［比較例］
図９は比較例の主要部分の副走査断面図である。同図において図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【０１５０】
本比較例において、前述の実施例１と異なる点は、第１反射ミラー７で反射された光路１５と、結像光学素子の保持枠の外周部との距離が最も近い第２結像レンズ８（結像光学素子Ｂとも称す。）を第１結像レンズ６と第１反射ミラー７との間に設けたことである。
【０１５１】
さらに副走査断面内において、第２結像レンズ８の光軸８２と結像光学素子の保持枠の外形中心線８１とが不一致になるように構成したことである。
【０１５２】
さらに第２結像レンズ８に入射する光束の中心線(主光線）に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線８１が、反射し光路１５の反対に位置するように構成したことである。
【０１５３】
その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【０１５４】
つまり、本比較例では、第１反射ミラー７で反射された光路１５と、結像光学素子の保持枠の外周部との距離が最も近い第２結像レンズ８を第１結像レンズ６と第１反射ミラー７との間の光路中に設けている。この第２結像レンズ８は、副走査方向にパワーを有し、光学的に被走査面１１に最も近いレンズである。
【０１５５】
さらに本比較例では、副走査断面内において、第２結像レンズ８の光軸８２と結像光学素子の保持枠の外形中心線８１とが不一致になるように構成している。さらに本比較例では、第２結像レンズ８に入射する光束の主光線に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線８１が、反射し光路１５の反対に位置するように構成している。
【０１５６】
次に本比較例における光走査装置の諸元を表４、表５、表６に示す。
【０１５７】
【表４】
0005344653.tif 000007
【０１５８】
【表５】
0005344653.tif 000008
【０１５９】
ポリゴンミラー外接円＝φ40
ポリゴンミラー偏向面数＝6面
入射光学系と結像光学系の光軸の成す角度＝70°
ポリゴン中心（0,0）に対すると画像中心光束のポリゴン上反射点＝（15.05,8.71）
ポリゴン中心〜第1反射ミラー間での距離＝152
第1反射ミラーの法線と入射光束の成す入射角度＝7.1°
【０１６０】
【表６】
0005344653.tif 000009
【０１６１】
本比較例における表現式は前述の実施例１の表現式と同様である。また、表中における各要素のパラメータの定義も、前述の実施例１と同様である。
【０１６２】
次に本比較例における第１、第２の結像レンズ６、８から構成される結像光学系ＬＢの光学的作用について説明する。
【０１６３】
本比較例において、第１、第２の結像レンズ６、８の材料は樹脂（プラスチック）より成っている。
【０１６４】
結像光学系ＬＢは、光偏向器５で偏向走査された光束を被走査面１１上に結像しビームスポットを形成すると共に被走査面１１上を等速走査する。樹脂製の結像レンズは、金型に樹脂を充填させ冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより容易に製造できる。
【０１６５】
上記表２に示す如く主に主走査方向にパワーを有する第１結像レンズ６は、そのレンズ面形状が与式の関数で表現された非球面形状である。
【０１６６】
第１結像レンズ６は、副走査方向のパワーより主走査方向のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面が非円弧で光偏向器５側に凹面を向けたメニスカス形状のレンズ（メニスカスレンズ）より成っている。
【０１６７】
また第１結像レンズ６の主走査断面内の形状は光軸に対して対称である。また副走査方向に対しては入射面と出射面が同じ曲率のノンパワーであるが、例えば両面が副走査方向にフラットなシリンダー形状でもよい。入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担う事になる。
【０１６８】
一方の第２結像レンズ８は表２に示す如く主に副走査方向にパワーを持つアナモフィックレンズである。レンズ面形状は与式の関数で表現された非球面形状である。
【０１６９】
第２結像レンズ８は主走査方向のパワーより副走査方向のパワーの方が大きく、かつ、主走査断面の入射面が円弧であり、他の面が非円弧の形状をしている。主走査断面内の形状は光軸に対して対称であり、軸上の主走査方向はノンパワーである。副走査断面の形状は入射面の曲率が極めて緩い平面、出射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸形状であり、光軸に対して対称形状をしている。入射した光束に対し主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。
【０１７０】
第１、第２の結像レンズ６，８から成る結像光学系ＬＢによる副走査方向の結像関係は、偏向面５１と被走査面７とが共役関係となる、所謂面倒れ補正系となっている。
【０１７１】
なお、結像光学系ＬＢは必ずしも表２に示されるような関数表現式である必要はなく既知の表現式であっても良い。またより結像性能を向上させるために光軸に対して非対称形状にしてもよい。
【０１７２】
本比較例では、図９に示すように偏向面５１によって偏向走査された走査光束１４が第１結像レンズ６、そして第２結像レンズ８を通過後、第１反射ミラー７によって反射される。
【０１７３】
尚、図９において、８１は結像光学素子の保持枠（不図示）の外形中心線、８２は結像光学系ＬＢの光軸である。
【０１７４】
本比較例においては、上述した如く副走査断面内において、第２結像レンズ８が、該第２結像レンズ８に入射する光束の主光線に対し、結像光学素子の保持枠の外形中心線８１が、反射し光路１５の反対側に位置するように配置されている。
【０１７５】
つまり、本比較例では、第２結像レンズ８を走査光束１４に垂直な方向に距離（シフト量）ｄＺだけシフトさせることにより、反射された光路１５と第２結像レンズ８の干渉を回避している。この干渉の回避により、第１反射ミラー７での反射角度θを小さくすることができ、装置の副走査方向の高さ低減に貢献している。
【０１７６】
尚、表２に示されるように第２結像レンズ８の副走査方向の曲率半径ｒは1000であり、その頂点を結ぶ光軸８２は外形中心線８１と一致しないように構成している。
【０１７７】
本比較例では、表２に示す如く、第１反射ミラー７の法線と走査光束１４の主光線との成す角度θが、
θ＝７.１°
である。これは条件式(3)さらには条件式(4)を満足している。
【０１７８】
また、本比較例では、第２結像レンズ８を保持する結像光学素子の保持枠の外形の高さＨ、外形中心線８１から入射光束(走査光束）１４の主光線までの距離ｄＺは、
Ｈ ＝１２．０
ｄＺ＝１．７
よって、
ｄＺ／Ｈ＝０．１４２
である。これは条件式(5)さらには条件式(6)を満足している。
【０１７９】
本比較例においては、図９から分かるように角度θを小さくすると装置の副走査方向の高さを低減する事が出来る。このとき反射された光路１５と第２結像レンズ８の干渉を回避するために第２結像レンズ８を走査光束１４に垂直な方向にシフトさせればよい。シフト量ｄＺを大きくとれば取るほど高さの低減効果は増すが、シフト可能な量の最大はレンズ高さＨの１／２であり、これが条件式(5)の上限を決めている。
【０１８０】
また型によって成形される樹脂レンズにおいて、レンズの光軸方向の厚みに対してレンズの高さを低くすると型から取り出した直後の冷却時にレンズの上下方向から冷却が進む事になる。この結果、副走査断面内（レンズの高さ方向）でレンズ内部の屈折率分布と複屈折分布を生じやすくなる。この影響はレンズ外形の中心軸より離れるほど顕著であり、外形中心から外形端部に向かって２／３を越えるあたりから急激に劣化することが知られている。よって装置の結像性能を重視するのであるならばｄＺ／Ｈ＜０.３にすることが重要となる。
【０１８１】
これを規定したのが条件式(6)の上限である。条件式(5),(6)の下限は第２結像レンズ８のシフト量の下限を定めている。シフト量が小さいと反射された光路１５と第２結像レンズ８の干渉の干渉防止が不十分となり、組立時の公差等で反射された光路１５の位置や第２結像レンズ８の位置が振れたときに干渉してしまう。
【０１８２】
本比較例では、副走査方向にパワーを有する第２結像レンズ８について、外形中心線８１と光軸８２を距離ｄＺだけ偏心させて構成し、走査光束１４の主光線と光軸８２を一致させて配置している。これにより、反射された光路１５と第２結像レンズ８の干渉を防止しつつ、走査光束１４の主光線と光軸８２が一致していることで収差の劣化や走査線の湾曲の発生を抑えている。
【０１８４】
［画像形成装置］
図１０は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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、実施例１〜７のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット（光走査装置）１００に入力される。そして、この光走査ユニット１００からは、画像データDｉに応じて変調された光ビーム１０３が出射され、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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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の回転方向の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。
【０１８７】
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１０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。
【０１８８】
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１０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とで構成されている。そして転写部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。
【０１８９】
図１０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、後述する光走査ユニット内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【０１９０】
本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１〜７の構成はより効果を発揮する。
【０１９１】
［カラー画像形成装置］
図１１は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施形態は、光走査装置（走査光学装置）を４個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図１１において、６０はカラー画像形成装置、６１，６２，６３，６４は各々実施例１〜７に示したいずれかの構成を有する光走査装置、７１，７２，７３，７４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、５１は搬送ベルトである。尚、図１１においては現像器で現像されたトナー像を被転写材に転写する転写器（不図示）と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着器（不図示）とを有している。
【０１９２】
図１１において、カラー画像形成装置６０には、パーソナルコンピュータ等の外部機器５２からＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色信号が入力する。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ５３によって、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ光走査装置６１，６２，６３，６４に入力される。そして、これらの光走査装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム４１，４２，４３，４４が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム７１，７２，７３，７４の感光面が主走査方向に走査される。
【０１９３】
本実施例におけるカラー画像形成装置は光走査装置（６１，６２，６３，６４）を４個並べ、各々がＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）の各色に対応している。そして各々平行して感光ドラム７１，７２，７３，７４面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。
【０１９４】
本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く４つの光走査装置６１，６２，６３，６４により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム７１，７２，７３，７４面上に形成している。その後、記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を形成している。
【０１９５】
前記外部機器５２としては、例えばＣＣＤセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置６０とで、カラーデジタル複写機が構成される。
【符号の説明】
【０１９６】
１ 光源手段
２ 集光レンズ（コリメータレンズ）
３ 絞り
４ シリンドリカルレンズ
５ 偏向手段
ＬＡ 入射光学系
ＬＢ 結像光学系
６ 第１結像レンズ
８ 第２結像レンズ
７ 第１反射ミラー
９ 第２ミラー
１０ カバーガラス
１１ 被走査面
６１、８１ 外形中心線
１５ 反射された光路
６１、６２、６３、６４ 光走査装置
２１、２２、２３、２４ 像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４ 現像器
４１、４２、４３、４４ 光ビーム
５１ 搬送ベルト
５２ 外部機器
５３ プリンタコントローラ
６０ カラー画像形成装置
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
【図５】
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【図９】
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【図１２】
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【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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