(57)【要約】【課題】回折光学素子を用い、温度変動によるビームスポット径変動を低減し、回折光学素子の加工誤差による被走査面上における光量のばらつきを抑えた光走査装置を実現し、この光走査装置を用いた画像形成装置を得る。【解決手段】発光部を有する光源部１と、発光部からの光ビームを以降の光学系に導光する第１の光学素子と、第１の光学素子から射出する光ビームを線像に変換する第２の光学素子４と、第２の光学素子４から射出する光ビームを偏向する光偏向器５と、光偏向器５により偏向された複数の光ビームを被走査面８上に集光させて光スポットを形成し被走査面８を光走査する第３の光学素子６と、を有する。少なくとも第３の光学素子６は樹脂製であり、第１、第２、第３の光学素子のいずれかは回折光学素子であり、回折光学素子の表面の中心線平均粗さＲａが、２０ｎｍ≦Ｒａ≦２００ｎｍを満足する。【選択図】図１
2007233002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を有する光源部と、発光部からの光ビームを以降の光学系に導光する第１の光学素子と、第１の光学素子から射出する光ビームを線像に変換する第２の光学素子と、第２の光学素子から射出する光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器により偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させて光スポットを形成し被走査面を光走査する第３の光学素子と、を有する光走査装置であって、
少なくとも第３の光学素子は樹脂製であり、
第１、第２、第３の光学素子のいずれかは回折光学素子であり、
上記回折光学素子の段差によって発生する不用な次数の回折光が被走査面上に集光しないように上記回折光学素子の表面に粗さを設けた光走査装置。
【請求項２】
発光部を有する光源部と、発光部からの光ビームを以降の光学系に導光する第１の光学素子と、第１の光学素子から射出する光ビームを線像に変換する第２の光学素子と、第２の光学素子から射出する光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器により偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させて光スポットを形成し被走査面を光走査する第３の光学素子と、を有する光走査装置であって、
少なくとも第３の光学素子は樹脂製であり、
第１、第２、第３の光学素子のいずれかは回折光学素子であり、
回折光学素子の表面の中心線平均粗さＲａが、
２０ｎｍ≦Ｒａ≦２００ｎｍ
を満足する光走査装置。
【請求項３】
請求項２記載の光走査装置において、回折光学素子は樹脂製である光走査装置。
【請求項４】
請求項３記載の光走査装置において、樹脂製回折光学素子は第２の光学素子である光走査装置。
【請求項５】
請求項２記載の光走査装置において、第１の光学素子と第２の光学素子は一体的に構成されており、この一体型光学素子が樹脂製回折光学素子である光走査装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の光走査装置において、回折光学素子は、少なくとも副走査方向において温度変動に伴うビームウェスト位置の変化を補正する機能を有している光走査装置。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれかに記載の光走査装置において、回折光学素子の回折面はマルチステップ形状となっている光走査装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の光走査装置において、光源部は、複数の発光点を有するマルチビーム光源部であり、各々の発光点に対応して第１の光学素子が配置され、第１の光学素子は樹脂製回折光学素子である光走査装置。
【請求項９】
請求項２乃至７のいずれかに記載の光走査装置において、光源部は、複数の発光点を有するマルチビーム光源部であり、複数の発光点から放射した光ビームが通過する第１の光学素子が１つ以上あり、この第１の光学素子がガラス製である光走査装置。
【請求項１０】
請求項２、３、４、６または７記載の光走査装置において、光源部は、面発光型半導体レーザを用いたマルチビーム光源部であり、第１の光学素子が樹脂製回折光学素子である光走査装置。
【請求項１１】
感光性の像担持体に対して光走査手段による光走査を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成部を有する画像形成装置において、
像担持体に対して光走査を行う光走査手段が、請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置である画像形成装置。
【請求項１２】
感光性の像担持体に対して光走査手段による光走査を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成部を複数有するカラー画像形成可能な画像形成装置において、
像担持体に対して光走査を行う光走査手段は、請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置であって色成分ごとの画像信号で変調された複数のレーザビームで光走査を行う画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置および画像形成装置に関するもので、特に、安定したビームスポット径で光走査を行うために、光学素子の構成を工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、従来から、光プリンタやデジタル複写機、光プロッタ等の画像形成装置に関連して広く用いられているが、近時、低価格化の要求と併せて、温湿度などの環境変動の影響を受け難く、高密度で、精細度の高い画像を形成できるものが求められている。
【０００３】
光走査装置には各種のレンズが用いられ、このレンズの材料として樹脂材料が広く用いられている。樹脂製レンズは、軽量であり、金型による一体成形が可能であるため、低コストで形成できるとともに、非球面に代表される特殊な面形状の形成が容易である。したがって、樹脂製レンズに特殊面を採用することにより、光学的な特性を向上させるとともに、光学系を構成するレンズ枚数を低減させることができる。すなわち、樹脂製レンズの採用は、光走査装置のコンパクト化・軽量化・低コスト化に資するところが大きい。しかし、反面において、良く知られているように、樹脂製レンズは、環境変化、特に温度変化に伴って、形状が変化したり、屈折率が変化したりするので、光学特性、特にパワーが設計値から変化し、被走査面上における光スポットの径である「ビームスポット径」が環境変動により変動する問題がある。
【０００４】
温度変化に伴う樹脂製レンズのパワー変動は、正レンズと負レンズとで互いに逆に発生するので、光走査装置の光学系内に、正と負の樹脂製レンズを組み込み、これら正・負の樹脂製レンズにおいて発生する「環境変化に起因する光学特性変化」を互いに相殺させる方法が良く知られている。
【０００５】
また、光走査装置の光源として一般的な半導体レーザは、温度が上昇すると発光波長が長波長側へずれるという性質、すなわち、温度変化による波長変化があり、また、モードホップ現象、すなわち半導体レーザの発振波長が急激に変化する現象による波長変化もある。光源における波長変化は、光走査装置に用いられる光学系の色収差による特性変化を惹起し、この特性変化もビームスポット径変動の原因となる。したがって、光学系内に樹脂製レンズを含み、光源に半導体レーザを用いる光走査装置では、温度変化に伴う光学特性の変化とともに、光源における波長変化に伴う光学特性の変化をも考慮した光学設計を行う必要がある。
【０００６】
温度変化に伴う光学特性の変化と、光源における波長変化とを考慮し、パワー回折面を採用して光学特性を安定させた光走査装置（レーザ走査装置）が知られている。その一つは、走査光学系に回折光学素子を適用した例である（例えば、特許文献１参照）。別の例は、カップリングレンズに回折光学素子を適用した例である（例えば、特許文献２参照）。さらに別の例は、カップリングレンズとシリンドリカルレンズを一体化させた光学素子に回折光学素子を適用した例である（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９２７１８号公報
【特許文献２】特開平４−３２８５１２号公報
【特許文献３】特開２００２−２８７０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
回折光学素子を用いる際に最も注意を払わなければならないのは、回折光学素子の加工誤差に伴う回折効率の変動である。回折効率の変動は、光走査装置全体として見た場合に、被走査面上における光スポットの光量がばらつく原因になる。被走査面で光スポット光量がばらつくと、特にフルカラー画像を形成する場合に各色の重なりが悪くなり、画像品質が極端に劣化する。しかし、特許文献１乃至３に記載されているいずれの発明も、回折効率の低下を問題にしておらず、回折効率の低下に言及しているものはない。
【０００９】
本発明は、以上説明した従来技術の事情に鑑み、回折光学素子を用いた光走査装置において、温度変動によるビームスポット径変動を低減し、加えて回折光学素子の加工誤差による被走査面上における光量のばらつきが抑えられた光走査装置を実現すること、さらには、かかる光走査装置を用いることによって、高密度で高品質の画像を形成す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】
【００１０】
本発明は、請求項１に記載されているように、発光部を有する光源部と、発光部からの光ビームを以降の光学系に導光する第１の光学素子と、第１の光学素子から射出する光ビームを線像に変換する第２の光学素子と、第２の光学素子から射出する光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器により偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させて光スポットを形成し被走査面を光走査する第３の光学素子と、を有する光走査装置であって、少なくとも第３の光学素子は樹脂製であり、第１、第２、第３の光学素子のいずれかは回折光学素子であり、上記回折光学素子の段差によって発生する不用な次数の回折光が被走査面上に集光しないように上記回折光学素子の表面に粗さを設けたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
本発明はまた、請求項２に記載されているように、発光部を有する光源部と、発光部からの光ビームを以降の光学系に導光する第１の光学素子と、第１の光学素子から射出する光ビームを線像に変換する第２の光学素子と、第２の光学素子から射出する光ビームを偏向する光偏向器と、光偏向器により偏向された複数の光ビームを被走査面上に集光させて光スポットを形成し被走査面を光走査する第３の光学素子と、を有する光走査装置であって、少なくとも第３の光学素子は樹脂製であり、第１、第２、第３の光学素子のいずれかは回折光学素子であり、回折光学素子の表面の中心線平均粗さＲａが、２０ｎｍ≦Ｒａ≦２００ｎｍを満足することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、回折光学素子は樹脂製であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、樹脂製回折光学素子は第２の光学素子であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、第１の光学素子と第２の光学素子は一体的に構成されており、この一体型光学素子が樹脂製回折光学素子であることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２乃至５のいずれかに記載の発明において、回折光学素子は、少なくとも副走査方向において温度変動に伴うビームウエスト位置の変化を補正する機能を有していることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項２乃至６のいずれかに記載の発明において、回折光学素子の回折面はマルチステップ形状となっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項２乃至７のいずれかに記載の発明において、光源部は、複数の発光点を有するマルチビーム光源部であり、各々の発光点に対応して第１の光学素子が配置され、第１の光学素子は樹脂製回折光学素子であることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項２乃至７のいずれかに記載の発明において、光源部は、複数の発光点を有するマルチビーム光源部であり、複数の発光点から放射した光ビームが通過する第１の光学素子が１つ以上あり、この第１の光学素子がガラス製であることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項２、３、４、６または７記載の発明において、光源部は、面発光型半導体レーザを用いたマルチビーム光源部であり、第１の光学素子が樹脂製回折光学素子であることを特徴とする。
【００１４】
請求項１１記載の発明は、感光性の像担持体に対して光走査手段による光走査を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成部を有する画像形成装置において、像担持体に対して光走査を行う光走査手段が、請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１２記載の発明は、感光性の像担持体に対して光走査手段による光走査を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成部を複数有するカラー画像形成可能な画像形成装置において、像担持体に対して光走査を行う光走査手段は、請求項１〜１０のいずれかに記載の光走査装置であって色成分ごとの画像信号で変調された複数のレーザビームで光走査を行うことを特徴とする。
【００１６】
画像形成部を１つとしてモノクロームの画像形成を行うようにすることもできるし、請求項１２記載の発明のように、２以上の画像形成部を設けて、２色画像や多色画像、さらにはフルカラー画像を形成するように画像形成装置を構成することもできる。フルカラー画像を形成可能な画像形成装置の場合、各画像形成部において光走査を行う光走査装置は、画像形成部ごとに別個のものであってもよいし、例えば、特開２００４−２８００５６号公報等によって知られているように、光学的な構成要素の一部、例えば光偏向器や走査光学系の一部を、複数の走査光学系で共有するようにしてもよい。画像形成部が２以上ある場合、２以上の画像形成部を同一の像担持体に対して異なる位置に設定することもできるし、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置のように、複数の像担持体を平行に配列し、個々の像担持体を中心として個別の画像形成部を設けることもできる。
【００１７】
ここで、光走査装置の光学系に樹脂製レンズが含まれる場合に、環境条件の変動や波長変化に対して、被走査面に向かって集光される光ビームの位置変動、すなわちビームウエスト位置の変動について簡単に考察する。先ず、温度変動によるビームウエスト位置変動の原因となるのは、温度変動に伴う、
ａ．樹脂製レンズの屈折率自体の変化、
ｂ．樹脂製レンズの形状変化、
ｃ．半導体レーザの波長変化による樹脂製レンズの屈折率変化（色収差）
が考えられる。
温度変動に伴う、樹脂製レンズの屈折率自体の変化は、温度上昇に伴ってレンズが膨張し低密度化することによって屈折率が減少する現象として現れる。
温度変動に伴う、樹脂製レンズの形状変化は、温度上昇に伴ってレンズが膨張することによりレンズ面の曲率が減少する現象として現れる。
温度変動に伴う、半導体レーザの発光波長変化による樹脂製レンズの屈折率変化は、一般に温度上昇とともに長波長側へずれる現象として現れる。波長が長波長側へずれると、樹脂製レンズの屈折率は、一般に、減少する側へずれる。
このように、樹脂製レンズは、正レンズであるか負レンズであるかに拘わらず、温度上昇とともに、そのパワーの絶対値が減少するように変化する。
【００１８】
一方、回折光学素子による回折角は波長に比例するため、回折光学素子の回折面の回折部によるパワーが正であっても負であっても、その絶対値は、それ波長が長くなると大きくなる傾向を持つ。従って、例えば、光走査装置の光学系における樹脂製レンズの合成パワーが正（または負）である場合には、回折面の回折部のパワーを正（または負）とすることにより、樹脂製レンズにおける温度変動に伴うパワー変化を、回折面の回折部における温度変動に伴うパワー変化で相殺することが可能になる。
【００１９】
ここで、回折面の「回折部」と言っているのは、以下の理由による。一般の回折光学素子の回折面は、必ずしも平面に形成されるものに限られるものではなく、球面やシリンドリカル面に形成されたものを含んでいるので、回折面を形成している基板に当たる部分にもパワーを有することになる。この基板に当たる部分のパワーを除いた回折面のみのパワーという意味で、本明細書中ではこれを回折面の「回折部」と呼ぶ。
【００２０】
いま少し具体的に説明するために、光学系内に含まれる樹脂製レンズのパワーと、回折面の「回折部」のパワーがともに正である場合に、環境温度が上昇した場合を考える。
樹脂製レンズの屈折率の変化によるビームウエスト位置変動量：Ａ
樹脂製レンズの形状変化によるビームウエスト位置変動量：Ｂ
半導体レーザの発光波長変化に起因する樹脂製レンズの屈折率変化によるビームウエスト位置変動量：Ｃ
半導体レーザの発光波長変化に起因する回折面の「回折部」のパワー変化によるビームウエスト位置変動量：Ｄ
とすると、Ａ＞０、Ｂ＞０、Ｃ＞０であり、Ｄ＜０（光偏向器から離れる向きの変化を正としている。）である。そして、この温度変化に伴うトータルのビームウエスト位置変動量は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ−Ｄである。Ａ〜Ｃは、樹脂製レンズを含む光学系が定まれば定まるので、ビームウエスト位置変動量が０となる条件：Ａ＋Ｂ＋Ｃ−Ｄ＝０を満たすように回折面の「回折部」のパワーを設定することにより、温度変化に伴うビームウエスト位置変動を良好に補正することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明にかかる光走査装置では、温度変化に起因する主走査方向および／または副走査方向のビームウエスト位置の変動を略０（ゼロ）とするように、回折光学素子が有する回折面のパワーを設定するので、温度変動によるビームウエスト位置変動が有効に補正され、常に安定したビームスポット径で光走査を行うことができる。この光走査装置を用いることにより、高品質の画像を安定して形成することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明にかかる光走査装置および画像形成装置の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、光走査装置の一実施例を示す光学配置図である。図１において、符号１は光源部、符号３はアパーチュア、符号４は第２の光学素子としての回折光学素子、符号５は光偏向器である回転多面鏡のポリゴンミラー、符号６は第３の光学素子としての走査レンズ、符号８は被走査面をそれぞれ示す。また、符号Ｇ１はポリゴンミラー５を収納する防音ハウジング（図示されず）の窓を塞ぐ防音ガラスを示し、符号Ｇ２は光走査装置の光学系を収納するハウジングの偏向光ビーム射出部に設けられた防塵ガラスを示している。光源部１からの光ビームをポリゴンミラー５に導光する後述のカップリングレンズを第１の光学素子とする。第３の光学素子としての走査レンズ６は、ポリゴンミラー５で偏向された光ビームを被走査面８上に集光させて光スポットを形成し被走査面８を光走査する光学素子である。
【００２３】
光源部１から放射された光ビームは、アパーチュア３によりビーム整形されて回折光学素子４に入射する。回折光学素子４を透過した光ビームは、回折光学素子４の光学的な作用によって、副走査方向に集束し、防音ガラスＧ１を透過した後、光偏向器であるポリゴンミラー５の偏向反射面近傍に、主走査方向に長い線像として結像される。ポリゴンミラー５は図示されないモータによって一定速度で回転駆動され、その偏向反射面によって光ビームが等角速度的に偏向反射され、偏向ビームが防音ガラスＧ１を透過して走査レンズ６に入射する。走査レンズ６は、１枚のレンズにより構成され、このレンズを透過した光ビームは防塵ガラスＧ２を介して被走査面８に入射し、走査レンズ６の作用により被走査面８上に光スポットを形成する。
【００２４】
ポリゴンミラー５が等速回転すると、偏向反射面により反射された光ビームは等角速度的に偏向する。走査レンズ６は等角速度的に偏向しつつ入射してくる光ビームによる光スポットが、被走査面８上において主走査方向（図の上下方向）へ等速度的に移動するようにする等速特性を有しており、よって、光スポットは、被走査面８を等速度的に光走査する。走査レンズ６はアナモフィックな光学素子であり、副走査方向においてはポリゴンミラー５の偏向反射面位置と被走査面位置とを幾何光学的な共役関係としており、これによりポリゴンミラーの面倒れを補正している。被走査面８は、実体的には像担持体としての感光性媒体の感光面である。
【００２５】
図１の実施例では、回折光学素子４を、光ビームを線像に変換する光学素子に適用したものとなっているが、第３の光学素子である走査レンズ６あるいは第１の光学素子であるカップリングレンズを回折光学素子とした場合でも、本発明の効果は変わらない。
【００２６】
さて、図１に搭載された回折光学素子４は、図５に示すように、回折面４１が階段状に形成されてなるマルチステップ型である。このようなマルチステップ型とするためには、回折面４１の「回折部」のパワーと「屈折部」のパワーを、絶対値が等しく異符号のものとすればよい。こうして得られる回折面は必然的にマルチステップ型となる。このような構造を取ると、回折面とバックカットの関係はどこでもほぼ直角となり、計測が容易になるばかりでなく、加工も非常にしやすいという利点がある。
【００２７】
さらに、得られた回折面はノンパワーであるから、反対側の面に対する面間偏心があってもそれによる影響が極めて少なく、加工精度に対する要求レベルも低く抑えることが可能となる。また、マルチステップ型であれば、シェーパー加工を採用することで加工時間の短縮化も図ることができる。加工時間の短縮化は、加工時における熱の発生の低減など副次的なメリットも派生し、高精度のパワー回折面を得るのに好ましい。また、レンズそのもののパワーは入射面と射出面のパワーの合成として与えられるが、一方の面がノンパワーでも反対側のパワーを適切に設定することで、所望のレンズパワーを得ることができる。
【００２８】
いま、上記回折面４１の深さ方向に沿ったバックカット１つ分のデプスを「段差」と呼ぶことにする。回折効率を劣化させるパラメータはいくつかあるが、特に問題となるのはこの段差と表面粗さである。しかし、この２つは回折効率を劣化させる性質が異なる。
【００２９】
段差による誤差が発生した場合の回折効率の劣化は、所望の回折次数以外の、指向性の強い光ビームとすることにより、所望の回折次数の回折効率を劣化させることに起因する。一方、表面粗さが発生した場合の回折効率の劣化は、不用な散乱光が発生することにより、所望の回折次数の回折効率を劣化させることに起因する。従って、所望でない光ビームの発生によって被走査面に像を結ぶ可能性が大きいのは、指向性の強い光ビームを発生させる段差による誤差が発生した場合である。そこで、この指向性を低減させるために、本発明では、回折光学素子の表面に、意図的に所定の粗さを持たせることを提案する。
【００３０】
そのために必要な回折光学素子の表面の中心線平均粗さＲａは、
Ｒａ≧２０ｎｍ
である。しかし、この表面粗さを際限なく大きくすることはできない。表面粗さを大きくすると、回折光学素全体として回折効率が大きく低下するので、より高出力の光源部を必要とすることになり、高出力の光源部を使用することによって、雰囲気温度の上昇やエネルギー供給の増大などの要因になる。そこで、上記回折光学素子表面の中心線平均粗さＲａの上限に関し、本発明では
Ｒａ≦２００ｎｍ
とすることで上記の課題を解決している。
【００３１】
回折光学素子を樹脂で成形する場合、成形品の離型の際に表面荒さが発生するが、Ｒａ≧２０ｎｍであれば、通常の樹脂成形プロセスで充分達成可能なレベルであり、本発明のように表面粗さを規定しても、成形時間の増大、ひいてはコストの増大に至るようなことはない。
【００３２】
なお、回折光学素子表面の「中心線平均粗さ」とは、図６に示すように、粗さ曲線ｆ（ｘ）から、その平均線の方向に基準長さＬだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し、平均した値として定義され、次式で表現できるものである。
2007233002.tif 000003
【００３３】
次に、光源部１の構造の例について詳細に説明する。光源部１はマルチビーム用光源であり、１パッケージ中に複数の発光点を有する半導体レーザアレイを用いることもできるし、１パッケージ中に１つの発光点を有する通常の半導体レーザを複数個組み合わせて用いることもできる。半導体レーザを複数個組み合わせて用いる場合、図２に示すような構成とすることができる。すなわち、光源１−１、１−２は半導体レーザであって、それぞれ単一の発光点を持つ。光源１−１、１−２から放射された各ビームは、第１の光学素子としてのカップリングレンズ２−１、２−２によりカップリングされる。カップリングされた各ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じ、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。
【００３４】
カップリングレンズ２−１、２−２を透過した各ビームは、アパーチャ３−１、３−２によりビームの断面形状が整形され、ビーム合成プリズム２０に入射する。ビーム合成プリズム２０は、反射面と、偏光分離膜と１／２波長板とを有する。光源１−２からのビームは、ビーム合成プリズム２０の反射面と、偏光分離膜とに反射されてビーム合成プリズム２０から射出される。光源１−１からのビームは１／２波長板により偏光面を９０度旋回され、偏光分離膜を透過してビーム合成プリズム２０から射出される。このようにして、２つのビームが合成される。カップリングレンズ２−１、２−２の光軸に対する光源１−１、１−２の発光部の位置関係の調整により、ビーム合成された２ビームは互いに副走査方向に僅かに傾いて、基準となる光軸に対し微小角をなしている。光源１−１、１−２はそれぞれ個別のベース５−１，５−２に嵌め込まれて保持され、各ベース５−１，５−２にはまた、光源１−１、１−２の嵌合面とは反対側から、光源１−１、１−２に対向させてカップリングレンズ２−１、２−２が位置決めされて保持されている。各ベース５−１，５−２は１個のフランジ４０の一面側から位置決めされて固定され、フランジ４０の他面側には、上記アパーチャ３−１、３−２を構成する１枚のアパーチャ板３０が位置決めされて固定されている。上記フランジ４０、ビーム合成プリズム２０をホルダー５０で保持することにより、光源部１をユニット化している。
【００３５】
光源として通常の半導体レーザを複数個組み合わせて用いる場合、図３に示すような構成とすることもできる。図３において、光源１−１、１−２は半導体レーザであって、それぞれ単一の発光点を持つ。光源１−１、１−２から放射された各ビームは、第１の光学素子としてのカップリングレンズ２−１、２−２によりカップリングされる。カップリングされた各ビームの形態は、以後の光学系の光学特性に応じ、弱い発散性の光束や弱い集束性の光束となることも、平行光束となることもできる。カップリングレンズ２−１、２−２の光軸はポリゴンミラー上で交差するように主走査方向に微小角をなすように構成され、光源１−１、１−２から放射された光ビームはこの光軸に沿って伝播される。図３において、符号３は光源ホルダー、３ａは光源１−１、１−２の嵌合孔、３ｂはカップリングレンズ２−１、２−２の位置決め部、７は光源ホルダー３が固定され光走査装置のハウジングなど適宜の壁９を貫通して固定されるユニットホルダーをそれぞれ示している。図３に示すような構成にすると、図２に示す例で用いているビーム合成プリズム２０や１／２波長板などが不用になり、光源部のコンパクト化、低コスト化を達成することができる。
【００３６】
また、光源として複数のレーザビームを放射する半導体レーザアレイを用いる場合、光走査装置に搭載される光学素子の構成によっては、図４に示す半導体レーザアレイの例のように、被走査面上で所望のビームピッチを達成するために、複数の（図示の例では４つの）発光点の配列方向を主走査方向に（従って副走査方向にも）傾けて配置してもよい。
【００３７】
光源部が、図２や図３に示すように構成される場合を考える。この構成においては、カップリングレンズ２−１，２−２を樹脂化し、さらにこのカップリングレンズ２−１，２−２を、少なくとも片面に同心円の溝形状として形成された回折面を有する回折光学素子としてもよい。
【００３８】
しかし、図４に示す例のように、光源部に半導体レーザアレイを用いた場合には、カップリングレンズを回折光学素子としない方が好ましい。その理由は、半導体レーザアレイの場合、各発光点から放射される光ビームの波長は必ずしも同じであるとは限らず、また、モードホップ現象も各発光点で全く独立に発生するので、波長のばらつきによる画像劣化が大きくなってしまうからである。このような波長依存性を回避するには、カップリングレンズの素材はガラスの方がよく、ガラスを用いることによって、品質の安定した画像を形成することができる。
【００３９】
また、図４において、半導体レーザアレイではなく面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いた場合は、各発光点から放射される光ビームの波長ばらつきはほとんどないため、カップリングレンズを樹脂製回折光学素子にすることが可能である。
【００４０】
カップリングレンズと第２の光学素子としてのシリンダレンズを樹脂化できるような光走査装置の場合には、この２つのレンズを一体的に形成し、これを回折光学素子とすることもできる。このようにすると、部品点数が実質的に一つ減るのでコストダウンに有効である。
【００４１】
図７は、感光性の像担持体に対して光走査手段による光走査を行って潜像を形成し、この潜像を現像手段で可視化して画像を得る画像形成部を有する画像形成装置であって、像担持体に対して光走査を行う光走査手段として、これまで説明してきた光走査装置を用いた画像形成装置の実施例を示す。この画像形成装置は、タンデム型フルカラー光プリンタである。図７において、画像形成装置の下部には、水平方向に配設された給紙カセット１３０から給紙される転写紙（図示されず）を搬送する搬送ベルト１３２が設けられている。搬送ベルト１３２の上部には、イエロー（Ｙ）用の感光体１７Ｙ、マゼンタ（Ｍ）用の感光体１７Ｍ、シアン（Ｃ）用の感光体１７Ｃ、及びブラック（Ｋ）用の感光体１７Ｋが、搬送ベルト１３２による転写紙の搬送方向上流側から順に等間隔で配設されている。なお、以下において、符号中に付したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを区別する。
【００４２】
感光体１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋは全て同一径に形成され、その周囲に、電子写真プロセスに従いプロセス部材が順に配設されている。感光体１３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ１４０Ｙ、光走査装置１５０Ｙ、現像装置１６０Ｙ、転写チャージャ１３０Ｙ、クリーニング装置１８０Ｙ等が感光体の回転方向に順に配設されている。他の感光体１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋについても同様である。すなわち、この画像形成装置は、感光体１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋを色毎に設定された被走査面とするものであり、各々の感光体に対して光走査装置１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【００４３】
これら光走査装置は、それぞれが図１に示したような光学配置を有するものを独立に用いることもできるし、例えば、特開２００４−２８００５６号公報等により従来から知られたもののように、光偏向器（回転多面鏡）を共用し、各光走査装置における走査光学系のレンズを、感光体１７Ｍと１７Ｙの光走査に共用するとともに、感光体１７Ｋ、１７Ｃの光走査に共有するものとすることもできる。搬送ベルト１３２の周囲には、感光体１７Ｙよりも転写紙搬送方向上流側にレジストローラ１９と、ベルト帯電チャージャ１１０が設けられ、感光体１７Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ１１１、除電チャージャ１１２、クリーニング装置１１３等が設けられている。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、排紙トレイ１１５に向けて排紙ローラ１１６で結ばれている。
【００４４】
このような構成において、例えば、フルカラーモード時であれば、帯電チャージャ１４０Ｙ、１４０Ｍ、１４０Ｃ、１４０Ｋで表面が均一に帯電された各感光体１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋに対し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像信号に基づき各光走査装置１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋで光走査されることにより上記各感光体に静電潜像が形成される。これら静電潜像はそれぞれ現像装置１６０Ｙ、１６０Ｍ、１６０Ｃ、１６０Ｋで対応する色トナーで現像されてトナー画像となる。各トナー画像は、搬送ベルト１３２上に静電的に吸着されて搬送される転写紙上に順次転写されることにより重ね合わせられ、定着装置１１４によりフルカラー画像として定着された後、排紙トレイ１１５上に排紙される。
【００４５】
かかる画像形成装置の露光手段として、前述の光走査装置を用いることにより、常に安定したビームスポット径を得ることができ、精細度の高い印字ないしは画像を得ることができる画像形成装置を、コンパクトの、かつ、安価に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明にかかる光走査装置の実施例を概略的に示す平面図である。
【図２】上記実施例に用いることができる光源部の構成例を示す分解斜視図である。
【図３】上記実施例に用いることができる光源部の別の構成例を示すもので、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】上記実施例に用いることができる光源部のさらに別の構成例を示す斜視図である。
【図５】本発明に適用可能な回折光学素子の例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は右即面図である。
【図６】回折光学素子表面の中心線平均粗さ曲線の例を示すグラフである。
【図７】本発明かかる画像形成装置の実施例を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    光源部
１−１    光源
１−２    光源
２−１    第１の光学素子としてのカップリングレンズ
２−２    第１の光学素子としてのカップリングレンズ
３    アパーチャ
４    第２の光学素子としての回折光学素子
５    光偏向器としてのポリゴンミラー
６    第３の光学素子としての走査レンズ
８    被走査面
【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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