(57)【要約】【課題】  簡易な構造でありながら、異なる斜入射角の光の副走査方向の横倍率偏差を十分に低減させる光走査装置を提供する。【解決手段】  少なくとも異なる２種類の大きさの斜入射角でポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面に光を斜入射するとともに、走査光学系は、２枚の走査レンズ（１０５、１０６）からなり、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）は、偏向走査された全ての光を通過させ、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、少なくとも１つの面が、ポリゴンミラー（１０４）への斜入射角毎に互いに異なる断面形状であり、基準軸からの主走査方向の距離に応じて、副走査方向の曲率が変化する面と、副走査方向に曲率を持たない面と、からなり、副走査方向の曲率変化は斜入射角度に関わらず共通であることを特徴とする。【選択図】  図１
2007072311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を光偏向器により偏向走査し、該偏向走査された光を被走査面に集光させる走査光学系を有する光走査装置であって、
前記光は、少なくとも異なる２種類の大きさの斜入射角で前記光偏光器の偏向反射面に斜入射するとともに、
前記走査光学系は、２枚の走査レンズからなり、
前記光偏向器側の走査レンズは、前記偏向走査された全ての光を通過させ、
前記被走査面側の走査レンズは、少なくとも１つの面が、前記光偏向器への斜入射角毎に互いに異なる断面形状であり、基準軸からの主走査方向の距離に応じて、副走査方向の曲率が変化する面と、副走査方向に曲率を持たない面と、からなり、副走査方向の曲率変化は斜入射角度に関わらず共通であることを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記基準軸上における副走査横倍率をβa、任意の像高における副走査横倍率をβとしたとき、０．９７＜β／βａ＜１．０３、の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記光偏向器側の走査レンズは、基準軸近傍で副走査方向のパワーが０または略０であることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項４】
前記光偏向器側の走査レンズは、基準軸近傍で副走査方向の曲率が０または略０であることを特徴とする請求項１または３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記被走査面側の走査レンズは、中心像高への光が基準軸近傍を通過するように偏心してなることを特徴とする請求項１記載の光走査装置。
【請求項６】
少なくとも１つの走査レンズは、副走査方向に曲率を持たない面で構成され、かつ、基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向のチルト偏心角度が変化する特殊チルト偏心面を少なくとも１面有することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記特殊チルト偏心面は、基準軸上における偏心量が略０であることを特徴とする請求項６記載の光走査装置。
【請求項８】
前記特殊チルト偏心面の偏心量は、基準軸上より走査端において大きいことを特徴とする請求項６または７記載の光走査装置。
【請求項９】
前記特殊チルト偏心面は、被走査面に最も近い走査レンズに有することを特徴とする請求項６から８の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装置を有する画像形成装置であって、前記光走査装置により走査された光により像を像担持体上に書き込み、像を形成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、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される光走査装置及びその光走査装置を搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザプリンタや複写機等の機器におけるカラー化、高速化が急速に進んでいる。このため、これらの機器に用いられる光走査装置にも複数の感光体ドラムに対して一度に複数の走査線を形成できるものが求められている。このような要求を満足する方式として、例えば、ＣＭＹＫに対応した四つの感光体ドラムを並設して構成するタンデム方式が挙げられる。
【０００３】
なお、タンデム方式に適した低コストな走査光学系としては、ポリゴンミラーの偏向反射面の法線に対し副走査方向に任意の角度をもって入射する斜入射光学系がある。
【０００４】
しかしながら、上記斜入射光学系には、『走査線曲がり』が大きく発生してしまう問題点がある。この『走査線曲がり』の発生量は、各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせて可視像化した際に、色ずれとなって現れてしまうことになる。
【０００５】
また、斜入射光学系では、光束が走査レンズにねじれて入射することになり、『波面収差』も増大し、特に、走査レンズの周辺の像高で光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太くなり、高画質化を妨げる要因となる。
【０００６】
また、斜入射光学系では、光源側からの光束をポリゴンミラーの回転軸に向けて入射させるために、主走査方向で走査レンズの光軸と重なる位置に光源を配置した場合、走査レンズとの干渉を避けるために斜入射角が増大してしまうことになる。
【０００７】
このようなことから、本発明より先に出願された技術文献として、斜め入射方式に固有の「大きな走査線曲がり」を補正する方法として、走査結像光学系に「副走査断面内におけるレンズ面の固有傾きを、走査線曲がりを補正するように主走査方向へ変化させたレンズ面を有するレンズ」を含める方法が開示された文献がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、走査結像光学系に「副走査断面内における反射面の固有傾きを、走査線曲がりを補正するように主走査方向へ変化させた反射面を有する補正反射面」を含める方法が開示された文献がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、斜入射される光束を走査レンズの軸外を通し、走査レンズの子線の非球面量を主走査方向に沿って変化させる面を用いて走査線の位置を揃える方法が提案されている文献がある（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
また、斜入射方式の問題点といえる『走査線曲がり』と『波面収差』と、を良好に補正できる光走査装置として、走査結像光学系に複数の回転非対称レンズを含め、これら回転非対称レンズのレンズ面の子線頂点を結ぶ母線形状を副走査方向に湾曲させたものが開示された文献がある（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
また、コストダウンを図るために、光ビーム毎に設けられる走査レンズの面形状を同一とした上で光束から傾けて配置し、走査線曲がりを補正している例が開示された文献がある（例えば、特許文献５、６参照）。
【特許文献１】特開平１１−０１４９３２号公報
【特許文献２】特開平１１−０３８３４８号公報
【特許文献３】特開２００４−０７０１０９号公報
【特許文献４】特開平１０−７３７７８号公報
【特許文献５】特開２００４−３６１９４１号公報
【特許文献６】特開２００４−３０９５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
なお、上記特許文献１〜３は、『走査線曲がり』の補正を行うことは可能であるが、波面収差の増大によるビームスポット径の劣化については開示されていない。
【００１３】
斜入射方式における１つの問題は、光線スキューにより周辺像高（走査線の両端部近傍）で波面収差の劣化が発生し易いことである。この波面収差が生じると、周辺像高で光スポットのスポット径が太くなってしまうことになる。この波面収差の発生を低減しなければ、高密度の光走査を実現することは困難となる。
【００１４】
また、上記特許文献４では、斜入射方式の問題点といえる『走査線曲がり』と『波面収差』と、を良好に補正できるものではあるが、上記特許文献４では、「子線頂点を結ぶ母線形状を副走査方向に湾曲させたレンズ面」を有するレンズは母線を湾曲させることで諸問題を解決しており、入射光束に対応した個別の走査レンズが必要となるため、タンデム型の走査光学系に適用する場合、走査レンズの枚数が増大してしまうことになる。
【００１５】
同一のレンズに異なる被走査面に向かう複数の光束を入射させた場合、母線形状を湾曲させることにより一方の光束に対しては諸問題の解決がなされるが、他方の光束については走査線曲がりや波面収差を低減させることは困難となる。
【００１６】
また、副走査方向に曲率を持つため、組み付け誤差、加工誤差、環境変動等の影響により、同レンズに入射する光束が副走査方向にシフトした場合、副走査方向のレンズの屈折力の影響を受け、走査線曲がりの形状が変化し、カラー画像における初期時（または、設計時）の色ずれを抑制することが困難となる。
【００１７】
さらに、波面収差補正においても、曲率を持つ面においては入射光束のぶれにより光束のスキュー状態の変化が大きく、良好なビームスポット径を安定して得ることは困難である。
【００１８】
また、上記特許文献５、６では、諸収差を補正するために、副走査方向の断面が非円弧形状である二次元多項式で表現された面を用いているが、副走査方向に曲率を持つため、色ずれが発生してしまう懸念がある。
【００１９】
また、複数の感光体ドラムを同時に走査露光するタンデム光学系においては、『色ずれ』の低減が課題となっている。この課題を解決するためには、各感光体ドラムへの走査光学系それぞれの副走査方向の倍率偏差を低減させるのみならず、感光体ドラム間での副走査方向の横倍率偏差を簡素な方法で低減させる必要がある。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光偏向器により偏向走査された光を被走査面に集光させる走査光学系を有する光走査装置において、副走査方向に曲率を有する面を、被走査面側の走査レンズの片側面に設け、副走査方向に曲率を有する面で副走査方向の横倍率の補正を行わせ、簡易な構造でありながら、異なる斜入射角の光の副走査方向の横倍率偏差を十分に低減させる光走査装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有することとする。
【００２２】
本発明にかかる光走査装置は、光源からの光を光偏向器により偏向走査し、該偏向走査された光を被走査面に集光させる走査光学系を有する光走査装置であって、光は、少なくとも異なる２種類の大きさの斜入射角で光偏光器の偏向反射面に斜入射するとともに、走査光学系は、２枚の走査レンズからなり、光偏向器側の走査レンズは、偏向走査された全ての光を通過させ、被走査面側の走査レンズは、少なくとも１つの面が、光偏向器への斜入射角毎に互いに異なる断面形状であり、基準軸からの主走査方向の距離に応じて、副走査方向の曲率が変化する面と、副走査方向に曲率を持たない面と、からなり、副走査方向の曲率変化は斜入射角度に関わらず共通であることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明にかかる光走査装置は、基準軸上における副走査横倍率をβa、任意の像高における副走査横倍率をβとしたとき、０．９７＜β／βａ＜１．０３、の条件を満たすことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明にかかる光走査装置において、光偏向器側の走査レンズは、基準軸近傍で副走査方向のパワーが０または略０であることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明にかかる光走査装置において、光偏向器側の走査レンズは、基準軸近傍で副走査方向の曲率が０または略０であることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明にかかる光走査装置において、被走査面側の走査レンズは、中心像高への光が基準軸近傍を通過するように偏心してなることを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明にかかる光走査装置は、少なくとも１つの走査レンズは、副走査方向に曲率を持たない面で構成され、かつ、基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向のチルト偏心角度が変化する特殊チルト偏心面を少なくとも１面有することを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明にかかる光走査装置において、特殊チルト偏心面は、基準軸上における偏心量が略０であることを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明にかかる光走査装置において、特殊チルト偏心面の偏心量は、基準軸上より走査端において大きいことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明にかかる光走査装置において、特殊チルト偏心面は、被走査面に最も近い走査レンズに有することを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明にかかる画像形成装置は、上記記載の光走査装置を有する画像形成装置であって、光走査装置により走査された光により像を像担持体上に書き込み、像を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかる光走査装置は、少なくとも異なる２種類の大きさの斜入射角で光偏光器の偏向反射面に光が斜入射するとともに、走査光学系は、２枚の走査レンズからなり、光偏向器側の走査レンズは、偏向走査された全ての光を通過させ、被走査面側の走査レンズは、少なくとも１つの面が、光偏向器への斜入射角毎に互いに異なる断面形状であり、基準軸からの主走査方向の距離に応じて、副走査方向の曲率が変化する面と、副走査方向に曲率を持たない面と、からなり、副走査方向の曲率変化は斜入射角度に関わらず共通であることを特徴とするものである。これにより、副走査方向に曲率を有する面を、被走査面側の走査レンズの片側面に設け、副走査方向に曲率を有する面で副走査方向の横倍率の補正を行わせ、簡易な構造でありながら、異なる斜入射角の光の副走査方向の横倍率偏差を十分に低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
まず、図１を参照しながら、本実施形態における光走査装置の特徴について説明する。
【００３４】
本実施形態における光走査装置は、光源（１００）からの光を光偏向器（１０４）により偏向走査し、該偏向走査された光を被走査面に集光させる走査光学系を有する光走査装置であり、光は、少なくとも異なる２種類の大きさの斜入射角で光偏光器（１０４）の偏向反射面に斜入射するとともに、走査光学系は、２枚の走査レンズ（１０５、１０６）からなり、光偏向器（１０４）側の走査レンズ（１０５）は、偏向走査された全ての光を通過させ、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、少なくとも１つの面が、光偏向器（１０４）への斜入射角毎に互いに異なる断面形状であり、基準軸からの主走査方向の距離に応じて、副走査方向の曲率が変化する面と、副走査方向に曲率を持たない面と、からなり、副走査方向の曲率変化は斜入射角度に関わらず共通であることを特徴とするものである。これにより、副走査方向に曲率を有する面を、被走査面側の走査レンズ（１０６）の片側面に設け、副走査方向に曲率を有する面で副走査横倍率の補正を行わせ、簡易な構造でありながら、異なる斜入射角の光の副走査横倍率偏差を十分に低減させることが可能となる。以下、添付図面を参照しながら、本実施形態における光走査装置について説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照しながら、本実施形態における光走査装置について説明する。なお、図１（ａ）は、本実施形態における光走査装置を上から見た構成を示し、図１（ｂ）は、本実施形態における光走査装置を横から見た構成を示す。
【００３６】
本実施形態における光走査装置は、光源装置となる半導体レーザ（１００）と、カップリングレンズ（１０１）と、アパーチャ（１０２）と、シリンドリカルレンズ（１０３）と、光偏向器となるポリゴンミラー（１０４）と、走査レンズとなる第１走査結像レンズ（１０５）と、第２走査結像レンズ（１０６）と、を有して構成される。
【００３７】
本実施形態における光走査装置は、半導体レーザ（１００）から放射された発散性の光束をカップリングレンズ（１０１）により以後の光学系に適した光束形態に変換することになる。なお、カップリングレンズ（１０１）により変換される光束形態としては、平行光束や、弱い発散性の光束、あるいは、弱い集束性の光束などが挙げられる。
【００３８】
カップリングレンズ（１０１）により変換された光束は、アパーチャ（１０２）を経由してシリンドリカルレンズ（１０３）により副走査方向に集光され、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面に入射することになる。
【００３９】
なお、本実施形態における光走査装置は、図１（ｂ）に示すように、光源側からの光束が、ポリゴンミラー（１０４）の回転軸に直交する平面に対して傾いて入射することになる。このため、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面により反射された光束も、ポリゴンミラー（１０４）の回転軸に直交する平面に対して傾くことになる。
【００４０】
なお、ポリゴンミラー（１０４）の回転軸に直交する平面に対して傾いて入射する光束は、半導体レーザ（１００）、カップリングレンズ（１０１）、アパーチャ（１０２）、シリンドリカルレンズ（１０３）を所望の角度に傾けて配置することで構築したり、折返しミラーを用いて任意の角度をつけることで構築したりすることが可能となる。
【００４１】
また、シリンドリカルレンズ（１０３）の光軸を副走査方向にシフトし、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面に向かう光束に任意の角度をつけることで構築することも可能である。
【００４２】
ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面により反射された光束は、ポリゴンミラー（１０４）の等速回転と共に等角速度的に偏向走査し、第１走査結像レンズ（１０５）と、第２走査結像レンズ（１０６）と、から構成される走査光学系を透過して、被走査面上に集光することになる。これにより、被走査面上に光スポットを形成することになる。
【００４３】
なお、図２（ａ），（ｂ）に示すような水平対向走査方式の光走査装置の場合には、図３（ａ）に示すが如く、各々対応する被走査面に向かう光束を分離するのに必要な間隔Ｚを得るために、２段化されたポリゴンミラー（１０４）を使用している。なお、図３（ａ）に示すように、２段化されたポリゴンミラー（１０４）ではなく、図３（ｂ）に示すように、一段化のポリゴンミラー（１０４）を使用しても良いが、１段化のポリゴンミラー（１０４）は、そのポリゴンミラー（１０４）の副走査方向の高さが高くなり、光走査の高速化、及び、光走査装置の低コスト化を図ることが困難となる。
【００４４】
このため、本実施形態における光走査装置は、図１に示すような射入射光学系の光走査装置を構成する。これにより、ポリゴンミラー（１０４）の副走査方向に所定の間隔を持たせる必要がなくなることになる。つまり、図３（ｂ）に示すように、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対し副走査方向に異なる角度を持つ複数の半導体レーザ（１０４）から照射される光の対を、同一のポリゴンミラー（１０４）の異なる偏向反射面に入射させることで、ポリゴンミラー（１０４）を一段で、かつ、ポリゴンミラー（１０４）の副走査方向の高さを低減することが可能となる。このため、ポリゴンミラー（１０４）のイナーシャを小さくでき、起動時間を短縮することが可能となる。また、図３（ｂ）に示す２段化されたポリゴンミラー（１０４）よりもコストダウンを図ることが可能となる。
【００４５】
なお、副走査方向に斜入射する方式は、走査光学系（１０５、１０６）に対し、副走査方向に任意の角度を持って入射することになり、諸収差量が増大し、光学性能が劣化することになる。
【００４６】
このため、本実施形態における光走査装置は、像高に応じて副走査方向の曲率が変化する面（以下、特殊トロイダル面）を用い、光学性能の劣化を補正することになる。また、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対する角度（副走査方向に斜入射する角度）を小さくすることで、光学性能の劣化を抑制し、良好な光学性能を実現することが可能となる。この結果、被走査面上で安定したビームスポット径を形成することが可能となり、ビームスポット径の小径化による画質向上を図ることも可能となる。
【００４７】
なお、上記の光走査装置は、図２（ａ），（ｂ）に示す対向走査方式の光走査装置について説明したが、光走査装置の別の形態として、片側走査方式の光走査装置について以下に説明する。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、全ての光がポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対し、水平となる片側走査方式の光走査装置の場合には、良好な光学性能を得ることが可能となる反面、各半導体レーザ（１００）からの光、つまり、互いに異なる被走査面に導く光を、各光毎に分離するのに必要な間隔（図中△ｄ）として、通常３ｍｍ〜５ｍｍの間隔だけ必要となる。このため、ポリゴンミラー（１０４）の高さ（副走査方向の高さ：ｈ）が高くなり、空気との接触面積が増大し、風損の影響による消費電力アップ、騒音の増大、光走査装置のコストアップなどの問題が生じる要因となる。特に、光走査装置の構成部品の中でポリゴンミラー（１０４）の占めるコスト比率は高く、光走査装置のコストを低減することが困難となる。
【００４９】
このため、本実施形態における光走査装置は、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面で反射される、複数の半導体レーザ（１００）からの光を、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対し、任意の角度を持つ（副走査方向に任意の角度を持つ）光として走査光学系（１０５、１０６）に入射させるように構成することで、図４（ｃ）に示すように、ポリゴンミラー（１０４）の高さｈを大幅に低減することが可能となる。このため、図２（ａ），（ｂ）に示す対向走査方式の光走査装置と同様に、ポリゴンミラー（１０４）を一段で、かつ、ポリゴンミラー（１０４）の副走査方向の厚み：ｈを低減することが可能となり、ポリゴンミラー（１０４）としてのイナーシャを小さくし、起動時間を短縮することが可能となる。また、２段化されたポリゴンミラー（１０４）よりもコストダウンを図ることが可能となる。
【００５０】
なお、片側走査方式で最も斜入射角を小さく設定するためには、図４（ａ）に示すように、水平入射と斜入射とを組み合わせた構成にすることが好ましいが、ポリゴンミラー（１０４）の小型化を図るためには、図４（ｃ）に示すように射入射のみの構成とすることが好ましい。
【００５１】
なお、副走査方向に斜入射する方式は、走査光学系（１０５、１０６）に対し、副走査方向に任意の角度を持って入射することになり、諸収差量が増大し、光学性能が劣化することになる。
【００５２】
このため、本実施形態における光走査装置は、像高に応じて副走査方向の曲率が変化する面（以下、特殊トロイダル面）を用い、光学性能の劣化を補正することになる。また、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対する角度（副走査方向に斜入射する角度）を小さくすることで、光学性能の劣化を抑制し、良好な光学性能を実現することが可能となる。この結果、被走査面上で安定したビームスポット径を形成することが可能となり、ビームスポット径の小径化による画質向上を図ることも可能となる。
【００５３】
また、副走査方向に斜入射する本方式は、『走査線曲がり』が大きいという問題がある。この『走査線曲がり』の発生量は、各光ビームの副走査方向の斜入射角により異なり、各々の光ビームで描かれた潜像を各色のトナーにより重ね合わせて可視像化した際に、色ずれとなって現れてしまうことになる。
【００５４】
また、副走査方向に斜入射する本方式は、光束が走査光学系（１０５、１０６）に対してねじれて入射することになり、『波面収差』も増大し、特に、走査光学系（１０５、１０６）の周辺の像高での光学性能が著しく劣化し、ビームスポット径が太くなってしまい、高画質化を妨げる要因となる。
【００５５】
なお、以下に、斜入射光学系における、『走査線曲がり』の発生と、『波面収差』の発生と、について説明する。
【００５６】
（走査線曲がり）
まず、走査線曲がりの発生について説明する。
【００５７】
例えば、走査光学系を構成する走査レンズ（１０５、１０６）、特に、副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）は、入射面の主走査方向の形状が、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の光ビームの反射点を中心とする円弧形状でない限り、主走査方向のレンズの高さにより、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面から走査レンズ（１０５、１０６）の入射面までの距離が異なることになる。通常、走査レンズ（１０５、１０６）を、上述した円孤形状にすることは、光学性能を維持する上で困難となる。つまり、ポリゴンミラー（１０４）により偏向走査された光は、各像高において、垂直入射することはなく、主走査方向にある入射角を持って入射することになる。
【００５８】
副走査方向に任意の角度を持っていることにより、ポリゴンミラー（１０４）により偏向反射された光ビームは、像高により、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面から走査レンズ（１０５）の入射面までの距離が異なり、図５に示すように、走査レンズ（１０５）への副走査方向の入射高さが、走査レンズ（１０５）の周辺に行くほど、走査レンズ（１０５）の中心よりも高い位置に入射されることになる。
【００５９】
このため、副走査方向に屈折力を持つ面を通過する際に、副走査方向に受ける屈折力が異なり、『走査線曲がり』が発生してしまうことになる。通常の水平入射であれば、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面から走査レンズ（１０５、１０６）の入射面までの距離が異なっていても、光ビームは、走査レンズ（１０５、１０６）に対して水平に進行することになるため、走査レンズ（１０５、１０６）上での副走査方向の入射位置が異なることはなく、『走査線曲がり』が発生してしまうことはない。
【００６０】
なお、図５では、副走査方向に任意の角度を持っていることで、走査レンズ（１０５）への副走査方向の入射高さが、走査レンズ（１０５）の周辺に行くほど、走査レンズ（１０５）の中心よりも高い位置に入射されることとしたが、副走査方向に持つ任意の角度により、走査レンズ（１０５）への副走査方向の入射高さが、走査レンズ（１０５）の周辺に行くほど、走査レンズ（１０５）の中心よりも低い位置に入射されることもある。なお、図５は、斜入射光学系における走査レンズ（１０５）への副走査方向の入射高さを示す図であり、図１に示す被走査面の像高＋１１０への光束と、像高０への光束と、像高−１１０への光束と、の位置関係を示した図である。
【００６１】
（波面収差）
次に、波面収差の発生について説明する。
【００６２】
走査線曲がりの発生において上述したように、走査光学系を構成する走査レンズ（１０５、１０６）の入射面の主走査方向の形状が、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の光ビームの反射点を中心とする円弧形状でない限り、像高により、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面から走査レンズ（１０５、１０６）の入射面までの距離は異なることになる。通常、走査レンズ（１０５、１０６）を円孤形状にすることは、光学性能を維持する上で困難である。つまり、ポリゴンミラー（１０４）により偏向走査された光は、各像高において、垂直入射することはなく、主走査方向にある入射角を持って入射することになる。
【００６３】
ポリゴンミラー（１０４）により偏向反射された光ビームの光束は、主走査方向にある幅を持っており、走査レンズ（１０５、１０６）にねじれた状態で入射することになる。
【００６４】
この結果、『波面収差』が著しく劣化し、ビームスポット径が太くなる。主走査方向の入射角は、周辺像高に行くほどきつくなり、光束のねじれが大きくなり、周辺に行くほど『波面収差』の劣化によるビームスポット径の太さが大きくなる。
【００６５】
本実施形態における画像形成装置は、特殊トロイダル面を使用し、波面収差、及び、副走査横倍率偏差を補正することになる。また、レンズ面を副走査方向にチルト偏芯させることで走査線曲がりを補正することになる。
【００６６】
像高間での副走査方向の走査位置、及び、劣化した波面収差量のバランスを取ることで、各像高での走査位置や波面収差を補正し、被走査面上での走査線曲がりや波面収差の劣化によるビームスポット径の太りを補正することになる。
【００６７】
しかしながら、走査レンズ（１０５、１０６）に入射する光束のねじれ（スキュー）による波面収差の劣化量や、ポリゴンミラー（１０４）に斜入射することによる像高間での物点の副走査方向の変化量、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面から走査レンズ（１０５、１０６）までの距離は、像高間で異なるため、波面収差の補正や走査線曲がりの補正を完全に行うことは困難となる。
【００６８】
従って、波面収差をより良好に補正した走査光学系とするためには、複数の光ビームが共に通過するポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）を、像高に応じて副走査方向の曲率が変化する特殊トロイダル面とし、さらに、副走査方向の近軸パワーをゼロかゼロに近い走査レンズとすることが好ましい。さらに望ましくは、近軸曲率をゼロかゼロに近い面にすることが好ましい。
【００６９】
なお、副走査方向の近軸曲率をゼロとしているのは、走査レンズの基準軸近傍では、走査レンズ面に入射する光束のねじれ（スキュー）による波面収差の劣化が少ないためである。ここで走査レンズの基準軸とは、レンズ形状を表現する式の原点を結んだ線のことを示す。また、平面的な構成とすることで、組み付け時等で偏心しても性能の変動が少ない光学系となる。
【００７０】
波面収差の劣化は、特に、副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）への入射時に光束がねじれることにより大きく発生するため、波面収差の補正のためには、副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）への入射高さを補正し、被走査面上で一点に集光する必要がある。
【００７１】
特殊トロイダル面で波面収差を補正する場合、走査レンズ（１０５）への入射高さを高くし、光束内の主走査方向両端の光ビームについても、周辺に行くほど副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）への副走査方向の入射高さを高くすることで補正することが可能となる。つまり、最も副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）よりもポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）に対し、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面の法線に対し副走査方向に任意の角度を持つ光ビームに対し、周辺に向かいより負のパワーが大きくなるように特殊トロイダル面を形成し、副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ（１０６）への副走査方向の入射位置を調整することで、波面収差の劣化を補正することが可能となる。このため、波面収差の補正を行うために用いる特殊面は、副走査方向に最も強い屈折力を持つ被走査面側の走査レンズ（１０６）ではなく、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）に設けることになる。
【００７２】
このように、本実施形態における光走査装置は、ポリゴンミラー（１０４）側に近い走査レンズ（１０５）の特殊トロイダル面で波面収差補正を行い、被走査面に近い走査レンズ（副走査方向に強い屈折力を持つ走査レンズ）（１０６）の特殊面で走査線曲がり補正を行うように、それぞれの補正機能を分離することで、ビームスポット径の更なる小径化と走査線曲がりの低減とを達成することが可能となる。
【００７３】
なお、片側走査斜入射光学系のような異なる斜入射角で光ビームが入射する光学系では、像高間のみならず異なる斜入射角の光ビーム間でも副走査横倍率を一定とする必要がある。光ビーム間で副走査横倍率が異なると、色ずれとして画像に現れてしまう。このため、本実施形態における画像形成装置は、副走査横倍率の変化を簡素な構成で最低限とするために、異なる斜入射角度の光束間で副走査断面内の像高間曲率変化を共通にすることで十分に抑制することになる。このような補正が可能であるのは、被走査面側の走査レンズ（１０６）のもう一方の面が副走査方向に曲率を有さないためである。
【００７４】
このとき、中心像高の副走査横倍率をβa、任意の像高の副走査横倍率をβとしたときに、以下の条件式（１）を満足するように補正するとよい。
【００７５】
式（１）０．９７＜β／βａ＜１．０３
【００７６】
さらに望ましくは、以下の条件式（２）を満足するように補正するのがよい。
【００７７】
式（２）０．９８＜β／βａ＜１．０２
【００７８】
なお、本実施形態における光走査装置において、さらに走査線曲がりを少ないものとするには、副走査方向の形状を、曲率を持たない平面形状を有する被走査面側の走査レンズ（１０６）において、レンズ長手方向（主走査方向）のレンズ高さに応じてレンズ短手方向（副走査方向）の偏芯角度（チルト量）が異なる特殊面とし、波面収差や走査線曲がりの補正を実施することが好ましい。
【００７９】
なお、特殊面のチルト量（偏芯角度）とは、光学素子の光学面における短手方向の傾き角を言う。チルト量が０であるときには傾きがない状態、つまり、通常のレンズと同じ状態となる。
【００８０】
特殊面の面形状は、以下の式（３）による。なお、特殊面の面形状は、以下の式（３）に限定されるものではなく、同一の面形状を別の形状式を用いて特定することも可能である。
【００８１】
光軸を含み、主走査方向に平行な平断面である「主走査断面」内の近軸曲率半径をＲＹ、光軸から主走査方向の距離をＹ、高次係数をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ…とし、主走査断面に直交する「副走査断面」内の近軸曲率半径をＲＺとする。また、Ｃｍ＝１／ＲＹ、ＣＳ（Ｙ）＝１／ＲＺとする。
【００８２】
【数１】
2007072311.tif 000003
【００８３】
なお、（Ｆ０＋Ｆ１・Ｙ＋Ｆ２・Ｙ＾２＋Ｆ３・Ｙ＾３＋Ｆ４・Ｙ＾４+・・）Ｚは、チルト量を表す部分であり、チルト量を持たないとき、Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２，..は、全て０となる。なお、Ｆ１，Ｆ２，..が０でないとき、チルト量は、主走査方向に変化することになる。
【００８４】
なお、図６に特殊面の概念図を示す。Ｙは、主走査方向（レンズ高さ）を示し、Ｚは、副走査方向を示し、Ｘは、光軸方向を示す。
【００８５】
図６に示すように、ある任意のレンズ高さＹにおけるレンズ断面は、直線的で曲率を有さず、傾きのみを有している。また、レンズ高さ（Ｙ）毎に傾きはそれぞれ異なることになる。なお、図６に示す特殊面は、Ｚ＝０におけるレンズ断面を直線としているが、実際には上述した非球面の形状式の形状となる。
【００８６】
次に、特殊面の副走査方向の形状を、曲率を持たない平面形状としている理由について以下に説明する。
【００８７】
副走査方向に曲率を付けた場合、副走査方向の高さ毎に主走査方向の形状が大きく変化し、温度変動、光学素子の組み付け誤差などにより副走査方向に光ビームの入射位置がずれた場合には倍率誤差変動が発生し、画像形成装置においては、各色間でのビームスポット位置がずれ、色ずれが発生してしまうことになる。
【００８８】
このため、本実施形態における光走査装置は、特殊面の副走査方向の面形状を、曲率を持たない平面形状とすることで、副走査方向の高さ毎に主走査方向の形状誤差を低減することが可能となる。これにより、副走査方向に光ビームの入射位置がずれた場合に発生する倍率誤差変動を低減し、色ずれの発生を抑制することが可能となる。
【００８９】
なお、特殊面を用いることで主走査形状は副走査方向の高さにより変化することになるが、その変化量は僅かであり、副走査方向に曲率を付けた場合に比べて主走査方向の形状誤差を小さくすることが可能となる。この結果、温度変動による光ビーム間での倍率誤差変動を小さくすることが可能となり、同期を取ることで、書き出し位置と書き終わり位置とを各光ビームで一致させたときの中間像高での色ずれ量を低減することが可能となる。
【００９０】
また、図７（ｂ）に示したように入射ビームが副走査方向にシフトした場合には、特殊面は屈折力を持たないため、射出ビームの進行方向も平行にシフトするのみで、走査線曲がり変動が小さく、ビーム径劣化も小さくなる。
【００９１】
これに対し、副走査方向に曲率を持つ、つまり、屈折力を持つ面では、図７（ａ）に示すように入射ビームが副走査方向にシフトした場合には、屈折力が変わることにより、射出ビームの進行方向が変化することになり、各像高で、射出ビームの進行方向の変化量が異なると、走査線曲がりが大きく発生してしまうことになる。また、光束のスキューが発生し、波面収差の劣化、ビームスポット径の劣化が生じることになる。このため、特殊面における副走査方向の形状は、曲率を持たない平面形状とする必要がある。
【００９２】
本実施形態における光走査装置は、特殊面を使用し、走査レンズの主走査方向に異なるチルト量を最適に与えることで光束内の光束のねじれを補正することが可能となる。
【００９３】
また、特殊面により各像高に向かう光ビームの副走査方向の方向を、走査レンズの主走査方向に異なるチルト量を最適に与えることで走査線曲がりを補正することが可能となる。
【００９４】
また、この時、副走査方向に任意の角度を持ち入射させることによる波面収差の劣化は、光軸近傍では走査レンズに対し光束のスキューがほとんど発生しないため非常に小さい。このため、本実施形態の光走査装置に使用する特殊面において、光軸上における偏心量をゼロとすることが可能となる。
【００９５】
従来、レンズもしくはレンズ面をチルト偏芯、もしくは、シフト偏芯させ、波面収差の補正や走査線曲がりを補正する場合、中央像高近傍においては、その性能を劣化させ、周辺像高とのバランスを取っていたが、特殊面を使用し、走査レンズの主走査方向に異なるチルト量を最適に与えることで、レンズもしくはレンズ面を偏芯させる必要が無く、良好な光学性能を得ることが可能となる。
【００９６】
なお、上述した特殊面を、異なる被走査面に向かう光ビーム毎、つまり、ポリゴンミラーの偏向反射面の法線に対する副走査方向の角度（斜入射角度）毎に、最適に設定することで、全ての光ビームにおいて良好な波面収差補正、及び、走査線曲がり補正を行うことが可能となる。この場合、斜入射角度が異なっていても、特殊面を用い、上述した形状式の係数を変え、最適に設計することで対応することは可能である。
【００９７】
更に、図１に示すように、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面に入射する光ビームを走査レンズ（１０５、１０６）に干渉させないように、主走査方向に任意の角度を持って入射させることで、副走査方向の入射角度を小さく設定することが可能となる。
【００９８】
副走査方向の斜入射させる角度が大きいと、光学性能の劣化が大きくなるため、良好な補正が困難となってしまう。このため、ポリゴンミラー（１０４）の偏向反射面に入射する光ビームを主走査方向に任意の角度を持って入射させることが好ましい。
【００９９】
本実施形態における光走査装置は、光ビームを主走査方向に任意の角度を持ってポリゴンミラー（１０４）に入射させている。この結果、ポリゴンミラー（１０４）による諸収差の発生は、走査レンズの基準軸に対して主走査方向に対称に発生しないことになる。つまり、諸収差が発生する原因となる光路長差が、ポリゴンミラー（１０４）の回転軸を中心にして左右対称とならないため、諸収差の発生も、左右非対称に発生することになる。このため、副走査方向の曲率が、基準軸を中心として主走査方向に非対称に変化させることで、効果的な収差補正が可能となる。
【０１００】
なお、本実施形態における光走査装置において、走査レンズ（１０５、１０６）をプラスチックレンズとすることが好ましい。走査レンズ（１０５、１０６）をプラスチックとすることで、低コスト化を図ることが可能となると共に、レンズ面の形状の自由度を増加させ、より良好な光学性能を達成することも可能となる。
【０１０１】
次に、図８〜図１１を参照しながら、本実施形態における光走査装置の実施例について説明する。なお、図８は、実施例Ａ１を示し、図９は、実施例Ａ２を示し、図１０は、実施例Ｂ１を示し、図１１は、実施例Ｂ２を示す。
【０１０２】
（実施例Ａ１）
まず、実施例Ａ１について説明する。
【０１０３】
実施例Ａ１は、中心像高の副走査横倍率をβa、任意の像高の副走査横倍率をβとしたときに、条件式数値を、０．９８９＜β／βａ＜１．０１３、とした場合について説明する。
【０１０４】
なお、実施例Ａ１では、ポリゴンミラー（１０４）側の装置レンズ（１０５）の基準軸をポリゴンミラー（１０４）の回転軸に対して垂直に配置している。
【０１０５】
また、光ビームは、入射光は基準軸を含み主走査方向に平行な平面より下方からポリゴンミラー（１０４）に斜入射し、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）には基準軸より上方より入射するように構築する。なお、ポリゴンミラー（１０４）における反射点をポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸より０．１０ｍｍ下方としている。
【０１０６】
なお、走査レンズ（１０５）の主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状は、両面とも基準軸上では曲率を持たず、かつ、主走査方向に基準軸から離れるに従い曲率が増加する面形状である。このため、走査レンズ（１０５）は、基準軸近傍で副走査方向にパワーを持たないことになる。
【０１０７】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、内側光束と外側光束とで異なる形状としている。
【０１０８】
なお、走査レンズ（１０６）の主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状は、ポリゴンミラー（１０４）側の面は基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向の曲率が変化する特殊トロイダル面とし、内側光束用のレンズと外側光束用のレンズとでは主走査断面形状は異なっているが、副走査方向の断面形状の変化が同一となる。また、被走査面側の面は曲率を持たない形状としている。
【０１０９】
なお、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、中心像高への光束が基準軸近傍を通過するように、シフトされ、かつ、ポリゴンミラー（１０４）への斜入射角と同角度、中心像高への光束が基準軸と平行になるようにチルトされている。
【０１１０】
また、４つの感光体ドラムを用いるタンデム光学系に用いるためには、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸を含み主走査方向に平行な平面に対して面対称となるように、２つの斜入射角を持つ光ビームを異なる方向から入射するように配置することになる。
【０１１１】
（実施例Ａ２）
次に、実施例Ａ２について説明する。
【０１１２】
実施例Ａ２は、中心像高の副走査横倍率をβa、任意の像高の副走査横倍率をβとしたときに、条件式数値を、０．９８９＜β／βａ＜１．０１３、とした場合について説明する。
【０１１３】
なお、実施例Ａ２では、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸をポリゴンミラー（１０４）の回転軸に対して垂直に配置している。
【０１１４】
また、光ビームは、入射光は基準軸を含み主走査方向に平行な平面より下方からポリゴンミラー（１０４）に斜入射し、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）には基準軸より上方より入射するように構築する。なお、ポリゴンミラー（１０４）における反射点をポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸より０．１０ｍｍ下方としている。
【０１１５】
なお、走査レンズ（１０５）の主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状は、両面とも基準軸上では曲率を持たず、かつ、主走査方向に基準軸から離れるに従い曲率が増加する面形状である。このため、走査レンズ（１０５）は基準軸近傍で副走査方向にパワーを持たないことになる。
【０１１６】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、内側光束と外側光束とで異なる形状としている。
【０１１７】
なお、主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状については、ポリゴンミラー（１０４）側の面は、基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向の曲率が変化する特殊トロイダル面とし、内側光束用のレンズと外側光束用のレンズとでは主走査方向の断面形状は異なっているが、副走査方向の断面形状の変化は同一となる。また、被走査面側の面は曲率を持たず、かつ、基準軸からの主走査方向の距離に応じてチルト偏心角度が変化する特殊チルト偏心面としている。チルト偏心角は基準軸上ではゼロであり、周辺像高ではチルト偏心角を増加させている。
【０１１８】
なお、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、中心像高への光束が基準軸近傍を通過するようにシフトされ、かつ、ポリゴンミラー（１０４）への斜入射角と同角度、中心像高への光束が基準軸と平行になるようにチルトされている。
【０１１９】
また、４つの感光体ドラムを用いるタンデム光学系に用いるためには、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸を含み主走査方向に平行な平面に対して面対称となるように、２つの斜入射角を持つ光ビームを異なる方向から入射するように配置することになる。
【０１２０】
（実施例Ｂ１）
次に、実施例Ｂ１について説明する。
【０１２１】
実施例Ｂ１は、中心像高の副走査横倍率をβa、任意の像高の副走査横倍率をβとしたときに、条件式数値を、０．９９２＜β／βａ＜１．０１１、とした場合について説明する。
【０１２２】
なお、実施例Ｂ１では、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸をポリゴンミラー（１０４）の回転軸に対して垂直に配置している。
【０１２３】
また、光ビームは、入射光は基準軸を含み主走査方向に平行な平面より下方からポリゴンミラー（１０４）に斜入射し、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）には基準軸より上方より入射するように構築している。なお、ポリゴンミラー（１０４）における反射点をポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸より０．１０ｍｍ下方としている。
【０１２４】
なお、走査レンズ（１０５）の主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状は、ポリゴンミラー（１０４）側の面は曲率を持たない面とし、被走査面側の面は基準軸上では曲率を持たず、かつ、主走査方向に基準軸から離れるに従い曲率が増加する面形状とする。このため、走査レンズ￥（１０５）は、基準軸近傍で副走査方向にパワーを持たないことになる。
【０１２５】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、内側光束と外側光束とで異なる形状としている。
【０１２６】
なお、主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状については、ポリゴンミラー（１０４）側の面は基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向の曲率が変化する特殊トロイダル面としている。本実施例における光走査装置は、ポリゴンミラー（１０４）側の面の形状は、主走査方向の断面形状、副走査方向の断面形状がともに同一形状となる。また、被走査面側の面は曲率を持たない形状としている。
【０１２７】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、中心像高への光束が基準軸近傍を通過するように、シフトされ、かつ、ポリゴンミラー（１０４）への斜入射角と同角度、中心像高への光束が基準軸と平行になるようにチルトされている。
【０１２８】
なお、４つの感光体ドラムを用いるタンデム光学系に用いるためには、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸を含み主走査方向に平行な平面に対して面対称となるように、２つの斜入射角を持つ光ビームを異なる方向から入射されるように配置することになる。
【０１２９】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）のポリゴンミラー（１０４）側の面を同一形状とすることでポリゴンミラー（１０４）側の面の金駒を同一形状とすることが可能となる。これにより、低コスト化と良好な副走査倍率の調整とを両立することが可能となる。
【０１３０】
（実施例Ｂ２）
次に、実施例Ｂ２について説明する。
【０１３１】
実施例Ｂ２は、中心像高の副走査横倍率をβa、任意の像高の副走査横倍率をβとしたときに、条件式数値を、０．９９２＜β／βａ＜１．０１１、とした場合について説明する。
【０１３２】
なお、実施例Ｂ２では、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸をポリゴンミラー（１０４）の回転軸に対して垂直に配置している。
【０１３３】
また、光ビームは、入射光は基準軸を含み主走査方向に平行な平面より下方からポリゴンミラー（１０４）に斜入射し、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）には基準軸より上方より入射するように構築している。なお、ポリゴンミラー（１０４）における反射点をポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸より０．１０ｍｍ下方としている。
【０１３４】
なお、走査レンズ（１０５）の主走査方向の断面形状は、両面とも非球面形状であり、副走査方向の断面形状は、ポリゴンミラー（１０４）側の面は曲率を持たない面とし、被走査面側の面は基準軸上では曲率を持たず、かつ、主走査方向に基準軸から離れるに従い曲率が増加する面形状となる。これにより、走査レンズ（１０５）は、基準軸近傍で副走査方向にパワーを持たないことになる。
【０１３５】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、内側光束と外側光束とで異なる形状としている。
【０１３６】
なお、主走査方向の断面形状は両面とも非球面形状である。また、副走査方向の断面形状については、ポリゴンミラー（１０４）側の面は基準軸からの主走査方向の距離に応じて副走査方向の曲率が変化する特殊トロイダル面としている。本実施例における光走査装置は、ポリゴンミラー（１０４）側の面の形状は、主走査方向の断面形状、副走査方向の断面形状がともに同一形状となる。
【０１３７】
また、被走査面側の面は曲率を持たず、かつ、基準軸からの主走査方向の距離に応じてチルト偏心角度が変化する特殊チルト偏心面としている。チルト偏心角は基準軸上ではゼロであり、周辺像高ではチルト偏心角を増加させている。
【０１３８】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）は、中心像高への光束が基準軸近傍を通過するようにシフトされ、かつ、ポリゴンミラー（１０４）への斜入射角と同角度、中心像高への光束が基準軸と平行になるようにチルトされている。
【０１３９】
なお、４つの感光体ドラムを用いるタンデム光学系に用いるためには、ポリゴンミラー（１０４）側の走査レンズ（１０５）の基準軸を含み主走査方向に平行な平面に対して面対称となるように、２つの斜入射角を持つ光ビームを異なる方向から入射するように配置することになる。
【０１４０】
また、被走査面側の走査レンズ（１０６）のポリゴンミラー（１０４）側面を同一形状とすることでポリゴンミラー（１０４）側面の金駒を同一形状とすることが可能となる。このため、低コスト化と良好な副走査倍率の調整とを両立することが可能となる。
【０１４１】
なお、上述した実施例Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における副走査横倍率偏差を図１２示す。図１２に示す副走査横倍率偏差から、副走査倍率は何れも良好に補正されていることがわかる。
【０１４２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【０１４３】
第２の実施形態における光走査装置は、上述した第１の実施形態における光走査装置において、光源を、例えば、複数の発光点を有する半導体レーザアレイや、単数の発光点もしくは複数の発光点を有する光源を複数用いたマルチビーム光走査装置とし、複数の光ビームを感光体ドラム表面に同時に走査するようにしたことを特徴とするものである。これにより、光走査の高速化、高密度化を図った光走査装置を構築することが可能となる。以下、図１３〜図１５を参照しながら、第２の実施形態における光走査装置の構成について説明する。なお、図１３〜図１５は、マルチビーム光走査装置を構成する光源ユニットの構成例を示すものである。
【０１４４】
（第１の光源ユニット）
まず、図１３を参照しながら、マルチビーム光走査装置を構成する第１の光源ユニットの構成について説明する。
【０１４５】
第１の光源ユニットは、半導体レーザ（４０３、４０４）は、各々ベース部材（４０５）の裏側に形成した図示しない嵌合孔（４０５−１、４０５−２）に個別に嵌合されている。なお、嵌合孔（４０５−１、４０５−２）は、主走査方向に所定角度（実施例では約１．５°）微小に傾斜しており、嵌合孔（４０５−１、４０５−２）に嵌合された半導体レーザ（４０３、４０４）も主走査方向に約１．５°傾斜している。
【０１４６】
半導体レーザ（４０３、４０４）は、円筒状ヒートシンク部（４０３−１、４０４−１）に切り欠きが形成されており、押え部材（４０６、４０７）の中心丸孔に形成された突起（４０６−１、４０７−１）を円筒状ヒートシンク部（４０３−１、４０４−１）の切り欠き部に合わせることで発光源の配列方向が合わせられる。
【０１４７】
押え部材（４０６、４０７）は、ベース部材（４０５）にその背面側からネジ（４１２）で固定されることで、半導体レーザ（４０３、４０４）がベース部材（４０５）に固定される。
【０１４８】
また、コリメートレンズ（４０８、４０９）は、各々その外周をベース部材（４０５）の半円状の取り付けガイド面（４０５−４、４０５−５）に沿わせて光軸方向の調整を行い、発光点から射出した発散ビームが平行光束となるよう位置決めされ接着される。
【０１４９】
なお、本実施形態では、各々の半導体レーザ（４０３、４０４）からの光線が主走査面内で交差するように設定するため、光線方向に沿って嵌合孔（４０５−１、４０５−２）および半円状の取り付けガイド面（４０５−４、４０５−５）を傾けて形成する。
【０１５０】
ベース部材（４０５）の円筒状係合部（４０５−３）をホルダ部材（４１０）に係合し、ネジ（４１３）を貫通孔（４１０−２）に通してネジ孔（４０５−６、４０５−７）に螺合することで、ベース部材（４０５）がホルダ部材（４１０）に固定され、光源ユニットを構成することになる。
【０１５１】
なお、光源ユニットのホルダ部材（４１０）は、円筒部（４１０−１）が光学ハウジングの取り付け壁（４１１）に設けた基準孔（４１１−１）に嵌合され、取り付け壁（４１１）の表側よりスプリング（６１１）を挿入してストッパ部材（６１２）を円筒部突起（４１０−３）に係合することで、取り付け壁（４１１）の裏側に密着して保持され、光源ユニットが保持されることになる。
【０１５２】
スプリング（６１１）の一端を、取り付け壁（４１１）の突起（４１１−２）に引っ掛け、スプリング（６１１）の他端を、光源ユニットに引っ掛けることで、光源ユニットに円筒部中心を回転軸とした回転力を発生させている。この光源ユニットの回転力を係止するように設けた調節ネジ（６１３）を具備し、この調節ネジ（６１３）により、光軸の周りであるθ方向にユニット全体を回転し、ピッチを調節することができるように構成する。
【０１５３】
また、光源ユニットの前方には、アパーチャ（４１５）が配置され、アパーチャ（４１５）には、半導体レーザ毎に対応したスリットが設けられ、光学ハウジングに取り付けられて光ビームの射出径を規定するように構成する。
【０１５４】
（第２の光源ユニット）
次に、図１４を参照しながら、マルチビーム光走査装置を構成する第２の光源ユニットの構成について説明する。
【０１５５】
第２の光源ユニットは、４個の発光源を持つ半導体レーザ（７０３）からの各光ビームは、ビーム合成手段を用いて合成するように構成されている。符号（７０６）は、押え部材、（７０５）は、ベース部材、（７０８）は、コリメートレンズ、（７１０）は、ホルダ部材を示す。
【０１５６】
第２の光源ユニットでは、光源としての半導体レーザ（７０３）は１個であり、これに応じて押え部材（７０６）が１個である点が、図１３に示す第１の光源ユニットの構成と異なっており、他の構成については基本的に同じである。
【０１５７】
（第３の光源ユニット）
次に、図１５を参照しながら、マルチビーム光走査装置を構成する第３の光源ユニットの構成について説明する。
【０１５８】
第３の光源ユニットは、図１４に示す第２の光源ユニットの構成に準じる構成であり、４個の発光源を持つ半導体レーザアレイ（８０１）からの光ビームを、ビーム合成手段を用いて合成するように構成されている。なお、第３の光源ユニットの基本的な構成要素は、図１３、図１４に示す光源ユニットと同様な構成である。
【０１５９】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【０１６０】
第３の実施形態は、上述した第１、第２の実施形態における光走査装置を搭載した画像形成装置であり、光走査装置により走査された光により像を像担持体上に書き込み、像を形成するようにしたことを特徴とするものである。以下、図１６を参照しながら、本実施形態における画像形成装置について説明する。なお、図１６に示す画像形成装置は、上述した第１、第２の実施形態における光走査装置をタンデム型の画像形成装置に適用した場合の構成を示す図である。
【０１６１】
本実施形態における画像形成装置は、図１６に示すように、画像形成装置内の下側に、転写紙（図示せず）を給紙するための給紙カセット（１０１）が水平に設けられている。また、給紙カセット（１０１）から給紙される転写紙を搬送する搬送ベルト（１０２）が設けられている。
【０１６２】
なお、搬送ベルト（１０２）上には、イエローＹ用の感光体ドラム（１０３Ｙ），マゼンタＭ用の感光体ドラム（１０３Ｍ），シアンＣ用の感光体ドラム（１０３Ｃ），ブラックＫ用の感光体ドラム（１０３Ｋ）が、上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下、符号に対する添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを適宜付けて区別するものとする。
【０１６３】
本実施形態の画像形成装置に搭載される感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）は全て同一径で構成されており、その感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）の周囲には、電子写真プロセスを実行するためのプロセス部材が順に配設されている。例えば、感光体ドラム（１０３Ｙ）を例に採れば、帯電チャージャ（１０４Ｙ）、光走査光学系（１０５Ｙ）、現像装置（１０６Ｙ）、転写チャージャ（１０７Ｙ）、クリーニング装置（１０８Ｙ）が順に配設されている。なお、他の感光体ドラム（１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）に対しても同様に配設されている。
【０１６４】
このため、本実施形態の画像形成装置は、各感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）の表面を被走査面ないしは被照射面とし、各感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）と光走査光学系（１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ）とが１対１の対応関係で設けられている。但し、第１走査結像レンズ（Ｌ１）は、Ｍ，Ｙで共通使用し、また、Ｋ，Ｃで共通使用するように構成されている。
【０１６５】
また、搬送ベルト（１０２）の周囲には、感光体ドラム（１０３Ｙ）よりも上流側にベルト帯電チャージャ（１１０）と、レジストローラ（１０９）と、が順に設けられており、感光体ドラム（１０３Ｋ）よりも下流側にベルト分離チャージャ（１１１）と、除電チャージャ（１１２）と、クリーニング装置（１１３）と、が順に設けられている。
【０１６６】
また、ベルト分離チャージャ（１１１）よりも転写紙搬送方向下流側には定着装置（１１４）が設けられており、排紙トレイ（１１５）に向けて排紙ローラ（１１６）が設けられている。
【０１６７】
上述した図１６に示す構成の画像形成装置において、例えば、フルカラーモード（複数色モード）の印刷処理を行う場合には、各光走査装置（１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ）による光ビームの光走査で、各感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）の表面に、各色信号に対応した静電潜像を形成することになる。なお、静電潜像は、各々の感光体ドラム（１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ）に対応する現像装置（１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ）により現像されてトナー像となり、搬送ベルト（１０２）上に搬送されてくる転写紙上にトナー像を順次転写することで、転写紙上にフルカラー画像が形成されることになる。そして、定着装置（１１４）により転写紙上にフルカラー画像を定着した後に、排紙ローラ（１１６）により排紙トレイ（１１５）に排紙することになる。
【０１６８】
本実施形態における画像形成装置は、光走査光学系（１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ）を、上述した本実施形態の光走査装置を用いて行うことで、走査線曲がりと波面収差との劣化を有効に補正し、色ずれが無く、高品位な画像を形成する画像形成装置を構成することが可能となる。
【０１６９】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上記実施形態における画像形成装置における制御動作をプログラムとして、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機等の画像形成装置において実行させることでも上記実施形態における画像形成装置を構築することは可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明にかかる光走査装置及び画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本実施形態における光走査装置の構成を示す図であり、（ａ）は、本実施形態における光走査装置を上から見た構成を示し、（ｂ）は、本実施形態における光走査装置を横から見た構成を示した図である。
【図２】水平対向走査方式の光走査装置の構成を示す図である。
【図３】水平対向走査方式と、斜入射対向走査方式と、におけるポリゴンミラーと入射光線との関係を示す図である。
【図４】水平対向走査方式と、斜入射対向走査方式と、におけるポリゴンミラーと出射光線との関係を示す図である。
【図５】斜入射光学系における走査レンズへの副走査方向の入射高さを示す図である。
【図６】特殊面の構成を示す概念図である。
【図７】入射ビームが副走査方向にシフトした場合の射出ビームの関係を示す図である。
【図８】実施例Ａ１における結果を示す図である。
【図９】実施例Ａ２における結果を示す図である。
【図１０】実施例Ｂ１における結果を示す図である。
【図１１】実施例Ｂ２における結果を示す図である。
【図１２】実施例Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における副走査横倍率偏差を示す図である。
【図１３】本実施形態の光源装置を構成する第１の光源ユニットの構成を示す図である。
【図１４】本実施形態の光源装置を構成する第２の光源ユニットの構成を示す図である。
【図１５】本実施形態の光源装置を構成する第３の光源ユニットの構成を示す図である。
【図１６】本実施形態の光走査装置を搭載した画像形成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１００    半導体レーザ
１０１    カップリングレンズ
１０２    アパーチャ
１０３    シリンドリカルレンズ
１０４    ポリゴンミラー
１０５    第１走査結像レンズ
１０６    第２走査結像レンズ
【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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