(57)【要約】【課題】パワー回折面を用いた光走査装置において、半導体レーザにおける温度変動やモードホップによるビームスポット径変動を低減し、安定したビームスポット径で光走査を行うことを可能にする。【解決手段】半導体レーザ１からの光ビームを、アナモフィック光学素子４を介して光偏向器５に導光し、偏向された光ビームを走査光学系６により被走査面８上に集光させて光スポットを形成し光走査する。走査光学系６は１以上の樹脂製レンズを含む。アナモフィック光学素子４は、少なくとも１面に回折面を有し、主走査方向にパワーを持たず、副走査方向に正のパワーを有する樹脂製レンズである。半導体レーザ１におけるモードホップや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とするように、パワー回折面が設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザからの光ビームをカップリングレンズにより所望のビーム形態の光ビームに変換した後、アナモフィック光学素子を介して光偏向器に導光し、上記光偏向器により偏向された光ビームを走査光学系により被走査面上に集光させて光スポットを形成し、上記被走査面を光走査する光走査装置であって、
上記走査光学系は１以上の樹脂製レンズを含み、
上記アナモフィック光学素子は、少なくとも１面に回折面を有し、主走査方向にパワーを持たず、副走査方向に正のパワーを持つアナモフィックな樹脂製レンズであり、
上記樹脂製レンズの回折面は、半導体レーザのモードホップや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とするように設定されてい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、アナモフィック光学素子は、片面がアナモフィックな屈折面で、他方の面が主走査方向の軸を持つ楕円形状のパワー回折面を有するアナモフィックな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３】
請求項２記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子の屈折面は、主走査方向における曲率半径の絶対値が副走査方向における曲率半径の絶対値よりも大きい面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子のパワー回折面は、平面に形成された楕円形状のパワー回折面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項１記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子は、片面が同心円状のパワー回折面を有する回転対称形状の面で、他方の面が主走査方向に平行な直線状のパワー回折面を有する副走査方向にのみ集光作用を有する面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子の片面は球面に形成された同心円状のパワー回折面、他方の面はシリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置において、カップリングレンズがガラス製レンズであることを特徴とする光走査装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子は、光軸方向に沿って調整可能であることを特徴とする光走査装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の光走査装置において、半導体レーザは、複数の発光部を有する半導体レーザアレイであることを特徴とする光走査装置。
【請求項１０】
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１以上有する画像形成装置において、
上記光走査手段として、請求項１〜８のいずれかに記載の光走査装置を１以上備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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およびこの画像形成装置に適用可能な光走査装置に関するものである。
【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知られているが、近時、低価格化とともに環境変動の影響を受け難く、高精細な画像を形成できるものが求められている。
【０００３】
光走査装置に用いられる各種のレンズの材料として樹脂材料が広く採用されている。樹脂製レンズは、軽量であり、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ため、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。
【０００４】
したがって、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、良く知られているように、樹脂製レンズは、環境条件の変化、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、被走査面上に収束される光ビームのスポット径が環境条件の変動によって変動するという問題がある。
【０００５】
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。そこで、光走査装置の光学系内に、正と負の樹脂製レンズを含め、これら正・負樹脂製レンズにおいて環境変化に起因する光学特性変化を互いに相殺させるように構成することが広く行われている。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（「温度変化による波長変化」）があり、また「モードホップ」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。
【０００６】
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。
【０００７】
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）として、レーザ光源から射出されたレーザ光を主走査方向には平行光とし副走査方向には光偏向器の偏向反射面近傍に集光させる光源光学系を「回転対称軸を持たない１面以上の反射面と、２面の透過面とを有し、透過面にパワー回折面を設け、樹脂で構成された１つの光学素子」とした光走査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１には、比較例として「半導体レーザからの光ビームをコリメートする樹脂製のコリメータレンズと、コリメートされた光ビームを副走査方向に集束させる樹脂製のシリンダレンズの各々に１面ずつパワー回折面を設けた光走査装置」が開示されている。「パワー回折面」は、回折によるレンズパワーを持つ回折面である。
【０００８】
【特許文献１】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】
【０００９】
特許文献１に開示されている、回転対称軸を持たない１面以上の反射面と、２面の透過面とを有し、透過面にパワー回折面を設け、樹脂で構成された１つの光学素子による光源光学系は、１つの光学素子内に透過面と反射面とを形成しなければならず、曲面形状の反射面が含まれるため、製造が必ずしも容易ではなく、光走査装置の低コスト化の面からなお改善の余地がある。
【００１０】
また、特許文献１に比較例として開示されているものでは、コリメータレンズにもパワー回折面を形成しているが、コリメータレンズは一般に「光走査装置に用いられる光学素子のうちで最も強いパワーを持つレンズ」であり、コリメータレンズにパワー回折面を採用する場合には、副作用としてコリメートされた光ビームの波面収差の劣化が懸念される。光ビームの波面収差の劣化は、ビームスポット径を増大させる作用を有するため、高精細な画像形成を行うために極めて小さいビームスポット径が要求される場合には重大な問題となる。
【００１１】
さらに、回折面のパワーは形状精度依存性が高く、パワーのばらつきを低減させるためには回折面に求められる形状精度をきわめて高いものとしなければならない。しかし、通常の回折面の形状は数ミクロンオーダーの溝で構成されるため、その形状精度は数十ナノオーダーとなる。このレベルで形状精度の要求を満たすことは技術的に容易ではない。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑み、パワー回折面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のみならず、モードホップによる半導体レーザの発振波長の変化によるビームスポット径変動をも低減し、より安定したビームスポット径で光走査を行い得る光走査装置の実現、さらには、かかる光走査装置を用いる画像形成装置の実現を目的とする。また、これらの装置に搭載される光学素子に採用される回折面の形状精度を高くすることなく、安価で成形しやすいものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明にかかる光走査装置は、請求項１に記載されているように、半導体レーザからの光ビームをカップリングレンズにより所望のビーム形態の光ビームに変換した後、アナモフィック光学素子を介して光偏向器に導光し、上記光偏向器により偏向された光ビームを、走査光学系により被走査面上に集光させて光スポットを形成し、上記被走査面を光走査する光走査装置であって、以下のような特徴を有する。すなわち、「走査光学系」は１以上の樹脂製レンズを含む。また、アナモフィック光学素子は、少なくとも１面に回折面を有し、主走査方向にパワーを持たず、副走査方向に正のパワーを有するアナモフィックな樹脂製レンズである。そして、半導体レーザにおけるモードホップや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とするように、パワー回折面が設定される。「パワー回折面」は前述の如く、レンズ作用と同等な回折機能を有する回折面である。上記「モードホップや温度変化に起因する」とはモードホップおよび／または温度変化に起因するとの意味である。
【００１４】
上記の如く「カップリングレンズ」は、半導体レーザからの光ビームを所望のビーム形態の光ビームに変換する。ここに言う「所望のビーム形態の光ビーム」は、平行ビームであることもできるし、弱い発散性もしくは弱い収束性の光ビームであることもできる。カップリングレンズにより変換された光ビームがどのようなものであるかに応じて、カップリングレンズより像側の光学系の性質が調整されるのである。
【００１５】
光走査装置が被走査面上に形成する光スポットは、光源である半導体レーザの発光部の像であるが、光源と被走査面との間に配置される光学系のパワーは一般に、主走査方向と副走査方向とで異なっているので、ビームウエスト位置は、主走査方向と副走査方向とで別個に考える必要がある。
【００１６】
上記アナモフィック光学系のパワーは、屈折面によるパワーとパワー回折面によるパワーとを合成したパワーである。アナモフィック光学素子が、主走査方向にパワーを持たないようにすると、光学系の初期の組付け時における加工誤差や、組み付け誤差などが発生した場合の副走査方向のビームウエスト位置変動を、アナモフィック光学素子を光軸方向へ変位させることにより、主走査方向の光学特性に影響を与えることなく調整することができる。従って、このアナモフィック光学素子に採用される回折面の形状精度を高いレベルで要求しなくても、加工誤差で生じるパワーの変動は、この調整で吸収することが可能である。特に、主走査方向の光学特性に影響を与えることなく調整できれば、主走査方向についてはカップリングレンズで、副走査方向についてはアナモフィック光学素子で独立に調整することができるので、調整作業は飛躍的に簡便になる。この場合、カップリングレンズのカップリング作用を「コリメート作用」とするのが好ましい。
【００１７】
上記光走査装置のアナモフィック光学素子（アナモフィックな樹脂製レンズ）は、請求項２記載の発明のように、片面がアナモフィックな屈折面で、他方の面が主走査方向の軸を持つ楕円形状のパワー回折面を有するものとすることができる。この楕円形状は、主走査方向に平行な軸を持つ。このため、パワー回折面の楕円形状の「他方の軸」は副走査方向に平行である。主（副）走査方向の軸は長（短）軸であることも短（長）軸であることもできる。
【００１８】
上記アナモフィック光学素子のナモフィックな屈折面からなる片面は、請求項３記載の発明のように、曲率半径の絶対値が、主走査方向において副走査方向におけるよりも大きい面であることが好ましい。
【００１９】
さらに、請求項２または３記載の発明において、「アナモフィック光学素子のパワー回折面」は、請求項４記載の発明のように、平面に形成された楕円形状のパワー回折面とすることができる。もちろん、パワー回折面が平面以外の曲面、例えば、球面やシリンダ面、トーリック面等に形成されるようにすることも可能であるが、請求項４記載の発明のように、パワー回折面を平面に形成すると、パワー回折面の形成が容易である。
【００２０】
また、上記請求項１記載の光走査装置のアナモフィック光学素子（アナモフィックな樹脂製レンズ）は、請求項５記載の発明のように、片面が同心円状のパワー回折面を有する回転対称形状な面で、他方の面が主走査方向に平行な直線状のパワー回折面を有する副走査方向にのみ集光作用を有する面にしてもよい。
【００２１】
請求項６記載の発明のように、請求項５記載の光走査装置におけるアナモフィック光学素子の片面は、これを球面に形成された同心円状のパワー回折面とし、アナモフィック光学素子の他方の面は、これをシリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面としてもよい。片方の面を球面に形成された同心円状のパワー回折面とすると、この面は光軸を回転軸とした回転によって光学性能の劣化には寄与しなくなるので、入射面と射出面の位置合わせが容易である。
【００２２】
請求項１〜６のいずれかに記載の光走査装置におけるカップリングレンズは、請求項７記載の発明のように、ガラス製レンズであることが好ましい。ガラス製レンズは環境変動の影響を受けにくいので、ガラス製カップリングレンズを用いると、他の光学素子の設計が容易になる。
【００２３】
請求項１〜７のいずれかに記載の光走査装置において、アナモフィック光学素子は、請求項８記載の発明のように、光軸方向に沿って調整可能とすることができる。
【００２４】
さらに、請求項１〜８のいずれかに記載の光走査装置において、光源として用いられる半導体レーザは通常のシングルビーム放射方式のものを１つ用いてシングルビーム走査方式を構成することもできるが、請求項９記載の発明のように、半導体レーザアレイや２以上の半導体レーザを用いることによりマルチビーム走査方式の光走査装置を構成することもできる。特に半導体レーザアレイは、複数の半導体レーザを用いるよりも組付け安定性に優れており、またアナモフィック光学素子に対してほぼ同じように光ビームが入射するため、複数の光ビーム間で光学特性のばらつきが低減できるので、好ましい形態である。
【００２５】
請求項１０記載の画像形成装置は、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１以上有する画像形成装置であって、像担持体の光走査を行う光走査手段として請求項１〜９のいずれかに記載の光走査装置を１以上用いたことを特徴とする。
【００２６】
画像形成部は１以上であるから、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、２以上の画像形成部にして２色画像や多色画像、さらには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。この場合、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号公報等により知られているように、光学要素の一部、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。
【００２７】
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、所謂タンデム式のカラー画像形成装置のように、前後方向に配列させた像担持体の個々に対して個別の画像形成部を設定することもできる。
【００２８】
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よって生じる、被走査面に向かって集光される光ビームの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、
温度変動に伴う樹脂製レンズの屈折率自体の変化、
樹脂製レンズの形状変化、
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。
【００２９】
上記「樹脂製レンズの屈折率自体」は温度上昇に伴う膨張による低密度化により減少する。「樹脂製レンズの形状」は、温度上昇に伴う膨張によりレンズ面の曲率が減少する。「半導体レーザの発光波長」は、一般に温度上昇とともに長波長側へずれる。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。すなわち、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。一方、パワー回折面の「回折部」のパワーは、回折角が波長に比例するところから、それが正であっても負であっても、パワーの絶対値は「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、パワー回折面の「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、パワー回折面の「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。
【００３０】
ここで、パワー回折面の「回折部」の意味について説明しておく。本発明におけるアナモフィック光学素子のパワー回折面は、必ずしも平面に形成されたもののみではなく、球面やシリンドリカル面に形成されたものも含んでいるので、回折面を形成している基板に該当する部分にもパワーを有することになる。従って、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パワー回折面の「回折部」と呼ぶ。
【００３１】
これを、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、パワー回折面の「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パワー回折面の「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、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。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を満たすようにパワー回折面の「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できる。
【００３２】
ところで、前述したように、光源である半導体レーザの発光波長の変化は、温度変化によるもののみでなく、モードホップによる波長変化もある。モードホップによる発光波長変化は微視的な物理現象によって引き起こされるため予測が極めて困難である。モードホップによる発光波長変化は温度変化とは無関係であり、基準温度からの温度変化がない状態でモードホップによる発光波長変化が起こると、上記ＡとＢは０であるから、ビームウエスト位置変動量は、Ｃ−Ｄ＜０となって補正されず、ビームウエスト位置は大きく変化する。
【００３３】
このように、光走査装置にパワー回折面を採用した場合、温度変動によるビームウエスト位置変動を補正するだけでなく、モードホップによる発光波長変化によるビームウエスト位置変動を低減するようにしないと、常に安定したビームスポット径を得ることはできない。温度変動によるビームウエスト位置変動を補正するだけでなく、モードホップによる発光波長変化によるビームウエスト位置変動を低減するには、パワー回折面の「回折部」に与えるパワーを適切に設定する必要がある。パワー回折面の「回折部」に余り大きなパワーを与えてしまうと、モードホップによる発光波長変化によるビームウエスト位置変動を増大させてしまう。
【００３４】
以上を鑑み、この発明の光走査装置では、半導体レーザにおけるモードホップや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とするように、パワー回折面の「回折部」のパワーを設定するのである。
【００３５】
このように設定されるパワー回折面の「回折部」の主走査方向のパワー：Ｐｍ、上記回折部の副走査方向のパワー：Ｐｓは、カップリングレンズの主走査方向のパワー：Ｐｃｍ、カップリングレンズの主走査方向のパワー：Ｐｃｓに対して、
（１）４＜Ｐｃｍ／Ｐｍ＜２６
（２）０．５＜Ｐｃｓ／Ｐｓ＜２６
の範囲であることが好ましい。条件（１）のパラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍを横軸にとり、モードホップによる発光波長変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量を縦軸にとり、両者の関係を調べると、モードホップによる発光波長変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量は、パラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの増加と共に直線的に増大する。
モードホップによる発光波長変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量は０．５ｍｍ以下に抑えることが好ましい。上記ビームウエスト位置の直線的な増大の関係において、モードホップによる発光波長変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量：０．５ｍｍに対応するパラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの値は２６である。従って、条件（１）のパラメータの上限値は２６として与えられる。条件（１）のパラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍを横軸にとり、温度変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量を縦軸にとり、両者の関係を調べると、温度変動による主走査方向のビームウエスト位置の変動量は、パラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの増加と共に直線的に減少する。
【００３６】
温度変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量も０．５ｍｍ以下に抑えることが好ましい。上記直線的な減少の関係において、温度変化による主走査方向のビームウエスト位置の変動量：０．５ｍｍに対応するパラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの値は４である。従って、条件（１）のパラメータの下限値は４として与えられる。
【００３７】
条件（２）についても同様であり、条件（２）のパラメータ：Ｐｃｓ／Ｐｓを横軸にとり、モードホップによる発光波長変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量を縦軸にとり、両者の関係を調べると、モードホップによる発光波長変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量は、パラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの増加と共に直線的に増大する。
【００３８】
モードホップによる発光波長変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量も、０．５ｍｍ以下に抑えることが好ましく、上記直線的な増大の関係において、モードホップによる発光波長変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量：０．５ｍｍに対応するパラメータ：Ｐｃｓ／Ｐｓの値は２６である。従って、条件（２）のパラメータの上限値は２６として与えられる。条件（２）のパラメータ：Ｐｃｓ／Ｐｓを横軸にとり、温度変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量を縦軸にとり、両者の関係を調べると、温度変動による副走査方向のビームウエスト位置の変動量は、パラメータ：Ｐｃｓ／Ｐｓの増加と共に直線的に減少する。温度変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量も０．５ｍｍ以下に抑えることが好ましい。上記直線的な減少の関係において温度変化による副走査方向のビームウエスト位置の変動量：０．５ｍｍに対応するパラメータ：Ｐｃｍ／Ｐｍの値は０．５である。従って、条件（２）のパラメータの下限値は０．５として与えられる。
【発明の効果】
【００３９】
この発明にかかる光走査装置では、半導体レーザにおけるモードホップや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とするように、パワー回折面のパワーを設定するので、温度変動のみならず、モードホップによる発光波長変動に対しても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。この光走査装置を画像形成装置における像担持体への画像書き込み手段として用いることにより、安定した画像形成が可能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
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を、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４１】
図１は、光走査装置の実施の１形態の光学配置を示している。図１において、符号１は光源である半導体レーザ、符号２はカップリングレンズ、符号３はアパーチュア、符号４はアナモフィック光学素子、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は走査光学系、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は図１の光学系を収納するハウジングの偏向光ビームの射出部に設けられた防塵ガラスを示している。
【００４２】
半導体レーザ１から放射された発散性の光ビームは、カップリングレンズ２により実質的な平行光ビームに変換され、アパーチュア３によりビーム整形されてアナモフィック光学素子４に入射する。アナモフィック光学素子４を透過した光ビームは、副走査方向に集束しつつ防音ガラスＧ１を透過して、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する。光ビームは上記偏向反射面に反射され、防音ガラスＧ１を透過して走査光学系６に入射する。走査光学系６は２枚のレンズ６−１、６−２により構成され、これらレンズ６−１、６−２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、走査光学系６の作用により被走査面８上に光スポットを形成する。
【００４３】
ポリゴンミラー５が等速回転すると、その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。走査光学系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）へ等速的に移動するようにするｆθ特性を有しており、光スポットは、被走査面８を等速的に光走査する。走査光学系６も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８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５の各偏向反射面の面倒れを補正している。被走査面８は、実体的には感光性媒体の感光面である。アナモフィック光学素子４は、片面が球面に形成された同心円状のパワー回折面、他方の面はシリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面を有するアナモフィックな樹脂製レンズである。
【００４４】
図２はアナモフィック光学素子４を説明図的に示しており、図（２Ａ）の左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。図２（２Ａ）において符号４Ａによりアナモフィック光学素子を示す部分は光軸方向から見た状態であり、片側の面には図示の如く同心円状の溝の集合による同心円状のパワー回折面、他方の面には図（２Ｂ）に示すように、直線状の多数の平行溝の集合による直線状のパワー回折面が形成されている。アナモフィック光学素子４の上方の図（２Ｃ）は、アナモフィック光学素子４の主走査方向と光軸方向とに平行な仮想的な面で切断した端面図であり、右側の図（２Ｄ）は、アナモフィック光学素子４の副走査方向と光軸方向とに平行な仮想的な面で切断した端面図である。これらの端面図に示されているように、アナモフィック光学素子４の片面は、球面に形成された同心円状のパワー回折面、他方の面はシリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面を有するアナモフィックなレンズになっている。
【００４５】
光源側からアナモフィック光学系４に入射する光ビーム（平行光ビーム）は、アナモフィック光学素子４を透過すると、主走査方向には平行で、副走査方向には集束するビーム形態となる。パワー回折面の主走査方向のパワーおよび副走査方向のパワーは、半導体レーザ１におけるモードホップや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とするように設定される。
【００４６】
以下、上記実施の形態に関する具体的な実施例を挙げ説明する。実施例および後述する比較例において用いるガラス材料（ガラス１およびガラス２と称する。）および樹脂材料（樹脂と称する。）のデータを表１に挙げる。
（表１）
2007011113.tif 000003
表１において「中央値」とあるのは、基準温度：２５℃における使用波長に対する屈折率であり、「波長飛び」とあるのは、モードホップにより波長飛びを生じたときの屈折率、「温度変動」とあるのは、温度が基準温度から２０度上昇したときの屈折率である。モードホップによる「波長飛び」は、余裕を見て０．８ｎｍの波長変化を想定している。
【００４７】
光学系を構成する各要素は以下のとおりである。
「光源」
光源である半導体レーザ１は設計上の発光波長：６５５ｎｍで、標準温度：２５℃に対して温度が１℃上昇すると、発光波長が０．２ｎｍ、長波長側へずれる。モードホップは上記の如く０．８ｎｍの波長変化を想定している。
「カップリングレンズ」
カップリングレンズ２は、上記表１のガラス１を材料とするガラスレンズで、焦点距離：２７ｍｍでコリメート作用を有するように、前側主点が半導体レーザ１の発光部から２７ｍｍ離れた位置に配置されている。カップリングレンズ２には非球面が用いられ、コリメートされた光ビームの波面収差を非球面により十分に補正している。半導体レーザ１とカップリングレンズ２は、線膨張係数：７．０×１０−５の材質による保持部材に固定的に保持されている。
【００４８】
「アパーチュア」
アパーチュア３は、主走査方向の開口径：８．１４ｍｍ、副走査方向の開口径：２．９６ｍｍの「長方形形状の開口」を有し、カップリングレンズ２によりコリメートされた光ビームをビーム整形する。
「アナモフィック光学素子」
アナモフィック光学素子４は、入射側面が球面に形成された同心円状のパワー回折面で、射出側面は、シリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面となっている。入射面のパワー回折面は、位相関数：ｗｉｎ
ｗｉｎ＝Ｃ０ｒ２
で表されるものであり、入射面のパワー回折面は、位相関数：ｗｏｕｔ
ｗｏｕｔ＝Ｃ２Ｚ２
で表されるものである。尚、ｒは
ｒ２＝Ｙ２＋Ｚ２
であり、Ｙは光軸を原点とする主走査方向の座標、Ｚは光軸を原点とする副走査方向の座標で、係数：Ｃ０、Ｃｚは、Ｃ０＝−１．０７０３３×１０−３、Ｃｚ＝−７．８８２５×１０−３である。
【００４９】
「光偏向器」
光偏向器としてのポリゴンミラー５は反射面数：５面で内接円半径：１８ｍｍのものである。アナモフィック光学素子４の射出側面と、ポリゴンミラー５の回転軸との距離は、図１の配置で、左右方向の距離：ｘ、上下方向の距離：ｙが、ｘ＝８２．９７ｍｍ、ｙ＝１１２．７７ｍｍに設定されている。
防音ガラスＧ１は表１に示すガラス２を材質とし、厚さ：１．９ｍｍで、上記ｙ方向（図の上下方向）からの傾き角：αは１６度である。
【００５０】
また、光源側から入射する光ビームの進行方向と、偏向反射面により被走査面８における像高：０の位置へ向けて反射される光ビームの進行方向のなす角：θは５８度である。表２に、上に述べた光偏向器までの光学系データを示す。
（表２）
2007011113.tif 000004
上の表記において、Ｒｍは主走査方向の曲率半径、Ｒｓは副走査方向の曲率半径、Ｄは面間隔で、単位はｍｍである。
【００５１】
表３に、光偏向器以降の光学系データを示す。
（表３）
2007011113.tif 000005
上の表３の表記において、Ｒｍは主走査方向の近軸曲率、Ｒｓは副走査方向の近軸曲率であり、Ｄｘ、Ｄｙは各光学素子の原点から次の光学素子の原点までの相対距離を表している。単位はｍｍである。
【００５２】
例えば、光偏向器に対するＤｘ、Ｄｙについてみると、光偏向器（ポリゴンミラー５）の回転軸から見て、走査光学系６のレンズ６−１の入射面の原点（入射側面の光軸位置）は、光軸方向（ｘ方向、図１の左右方向）に７９．７５ｍｍ離れ、主走査方向（ｙ方向、図１の上下方向）に８．８ｍｍ離れている。また、レンズ６−１の光軸上の肉厚は２２．６ｍｍ、レンズ６−１と６−２の間の面間隔は７５．８５ｍｍ、レンズ６−２の光軸上の肉厚は４．９ｍｍ、レンズ６−２から被走査面までの距離は１５８．７１ｍｍである。なお、走査光学系６のレンズ６−２と被走査面の間には、図１に示すように前記ガラス２を材質とする厚さ：１．９ｍｍの防塵ガラスＧ２が配置される。走査光学系６のレンズ６−１、６−２の各面は非球面である。レンズ６−１の入射側面とレンズ６−２の入射側面および射出側面は、主走査方向には、式１で与えられる非円弧形状で、副走査断面（光軸と副走査方向とに平行な仮想的断面）内の曲率が主走査方向に、式２に従って変化する特殊面である。また、レンズ６−１の射出側面は、式３により表現される共軸非球面である。
【００５３】
「非円弧形状」
主走査断面内の近軸曲率半径：Ｒｍ、光軸からの主走査方向の距離：Ｙ、円錐定数：Ｋ、高次の係数：Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、…、光軸方向のデプス：Ｘとして次の式１で表現される。
式１
2007011113.tif 000006
「副走査断面における曲率の変化」
副走査断面内の曲率：Ｃｓ(Ｙ)（Ｙ：光軸位置を原点とする主走査方向の座標）が主走査方向に変化する状態を表現する式は、光軸を含む副走査断面内の曲率半径：Ｒｓ（０）、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、…を係数として次の式２通りである。
式２
2007011113.tif 000007
【００５４】
「回転対称非球面」
近軸曲率半径：Ｒ、光軸からの距離：Ｈ、円錐定数：Ｋ、高次の係数をＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、…、光軸方向のデプス：Ｘとして次の式３で表される。
式３
2007011113.tif 000008
【００５５】
レンズ６−１の入射側面（特殊面）の係数を表４に挙げる。
表４
2007011113.tif 000009
【００５６】
レンズ６−１の射出側面（共軸非球面）の係数を表５に挙げる。
表５
2007011113.tif 000010
【００５７】
レンズ６−２の入射側面（特殊面）の係数を表６に挙げる。
表６
2007011113.tif 000011
【００５８】
レンズ６−２の射出側面（特殊面）の係数を表７に挙げる。
表７
2007011113.tif 000012
【００５９】
実施例１における、主走査方向及び副走査方向のビームスポット径と、ビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を、図３（ａ）、（ｂ）に示す。これらの図には、基準温度：２５℃のときの関係（「常温」）と、常温に対して２０℃の温度上昇があるときの関係（「温度変動」）と、モードホップにより発光波長が０．８ｎｍ変化した場合の関係（「波長飛び」）を示している。図３（ａ）は主走査方向のビームスポット径、図３（ｂ）は副走査方向のビームスポット径に関するものであり、何れも光スポットの像高：０のときのものである。図３から明らかなように、実施例１の光走査装置では、ビームスポット径とデフォーカス量との関係は、主・副走査方向とも、常温状態でも温度変動状態でも波長飛び状態でも、実質的に変化しない。このことは、主走査方向・副走査方向のビームウエスト位置が、温度変動やモードホップに拘わらず実質的に変化しないことを意味している。
【００６０】
因みに、実施例１において、パワー回折面の主走査方向のパワー：Ｐｍと副走査方向のパワー：Ｐｓに対する、カップリングレンズの主走査方向のパワー：Ｐｃｍおよび副走査方向のパワー：Ｐｃｓの比：Ｐｃｍ／Ｐｍ、Ｐｃｓ／Ｐｓの値はそれぞれ、
Ｐｃｍ／Ｐｍ＝９．２
Ｐｃｓ／Ｐｓ＝１．１
であって、前述の条件（１）、（２）を満足する。
【００６１】
すなわち、上記実施例１の光走査装置は、半導体レーザ１からの光ビームをカップリングレンズ２により所望のビーム形態の光ビームに変換した後、アナモフィック光学素子４を介して光偏向器５に導光し、光偏向器により偏向された光ビームを、走査光学系６により被走査面８上に集光させて光スポットを形成し、被走査面８を光走査する光走査装置であって、走査光学系６は１以上の樹脂製レンズ６−１、６−２を含み、アナモフィック光学素子４は、片面が同心円状のパワー回折面を有する回転対称形状な面で、他方の面が主走査方向に平行な直線状のパワー回折面を有する副走査方向にのみ集光作用を有する面で構成された樹脂製レンズであり、半導体レーザ１におけるモードホップや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とするように、パワー回折面のパワーを設定したものである。
【００６２】
また、アナモフィック光学素子４は、主走査方向にパワーを持たず、副走査方向に正のパワーを有するものであり、アナモフィック光学素子の片面は球面に形成された同心円状のパワー回折面、他方の面はシリンドリカル面に形成された直線状のパワー回折面、カップリングレンズ２はガラス製レンズである。
【００６３】
以下に、比較例を挙げる。
「比較例」
比較例では、上記実施例１において、アパーチュア３の開口の開口径を主走査方向につき７．８５ｍｍ、副走査方向につき３ｍｍに変え、アナモフィック光学素子４として、ガラス２を材質とするシリンダレンズを用いた。また、光偏向器以降の光学配置に対して、実施例１と条件を同じにするため、シリンダレンズと光偏向器との位置関係を変更した。他は実施例１と同一である。比較例の光源側のデータすなわち光偏向器までの光学系データを表２に倣って表８に示す。
（表８）
2007011113.tif 000013
【００６４】
図４は、比較例の光走査装置における、主走査方向及び副走査方向のビームスポット径とビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を、図３（ａ）、（ｂ）に倣って示している。これらの図には基準温度：２５℃のときの関係（「常温」）と、常温に対して２０℃の温度上昇があるときの関係（「温度変動」）とを示している。図４から明らかなように、比較例ではパワー回折面が用いられていないので、温度が上昇すると主走査方向（図４（ａ）参照）、副走査方向（図４（ｂ）参照）ともに、ビームウエスト位置変動が大きく、高精細な画像書き込み行うためには、環境変動によるビームウエスト位置変動を極力抑える措置が必要となることが分かる。
【実施例２】
【００６５】
実施例２は、アナモフィック光学素子４として、「片面がアナモフィックな屈折面で、他方の面が主走査方向の軸を持つ楕円形状のパワー回折面を有するアナモフィックな樹脂製レンズ」を採用している。
【００６６】
図５はアナモフィック光学素子４を模式的に示しており、図５（ａ）において左右方向が主走査方向、上下方向が副走査方向である。図５において符号４によりアナモフィック光学素子を示す部分は光軸方向から見た状態であり、片側の面には図示の如く楕円状の溝の集合による楕円形状のパワー回折面が形成されている。図５（ｃ）は、アナモフィック光学素子４の主走査方向と光軸方向とに平行な切断面における端面図であり、図５（ｂ）は、アナモフィック光学素子４の副走査方向と光軸方向とに平行な仮想的切断面における端面図である。これら端面図に示されているように、パワー回折面が形成されたのとは反対側の面は、アナモフィックな屈折面になっている。
【００６７】
パワー回折面の主走査方向の断面形状（図５（ｃ）の下側図）４ＢＭおよび副走査方向の断面形状（図５（ｂ）の左側図）４ＢＳとは、溝による格子の幅が異なり、このため、パワー回折面自体が主走査方向と副走査方向とでパワーの異なるアナモフィックなレンズ作用を有する。また、アナモフィック光学素子４のアナモフィックな屈折面は、図５に示すように、主走査方向の端面形状４ＡＭの曲率半径と、副走査方向の端面形状４ＡＳの曲率半径が異なる。説明中の実施の形態においては、アナモフィック光学素子４の「アナモフィックな屈折面のパワー」は負であり、「パワー回折面のパワー」は正である。
【００６８】
光源側からアナモフィック光学系４に入射する光ビーム（平行光ビーム）は、アナモフィックな屈折面の負のパワーにより、主走査方向、副走査方向ともに発散傾向を与えられ、次いでパワー回折面のパワーの作用を受ける。パワー回折面の楕円形状は主走査方向を長軸方向としているので、パワー回折面の正のパワーは、副走査方向のパワーが主走査方向のパワーに比して大きい。
【００６９】
パワー回折面の主走査方向の正のパワーは、アナモフィックな屈折面により主走査方向に与えられた発散性を相殺して、透過光ビームを「主走査方向に平行化」する。パワー回折面の副走査方向の正のパワーは、アナモフィックな屈折面により副走査方向に与えられた発散性を凌駕し、透過光ビームを「副走査方向に集束性の光ビーム」とする。このようにして、アナモフィック光学素子４を透過した光ビームは、主走査方向には平行で、副走査方向には集束するビーム形態となる。パワー回折面の主走査方向および副走査方向のパワーは、半導体レーザ１におけるモードホップや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とするように設定される。
【００７０】
以下、実施例２に関する具体的な形状、数値などの構成を示す。なお、実施例１に対して「光源」「カップリングレンズ」「アパーチュア」「光偏向器」については同一であるので、説明を省略する。
「アナモフィック光学素子」
アナモフィック光学素子４は、入射側面がアナモフィックな屈折面で、主走査方向・副走査方向ともに円弧形状の「ノーマルトロイダル面」であり、射出側面は「平面に楕円形状のパワー回折面」を形成したものである。パワー回折面は、主走査方向・副走査方向ともに、以下の２次の位相関数：ｗ
ｗ＝ＣｙＹ２＋Ｃ２Ｚ２
で表されるものである。Ｙは光軸を原点とする主走査方向の座標、Ｚは光軸を原点とする副走査方向の座標で、係数：Ｃｙ、Ｃｚは、Ｃｙ＝−１．０６５０６×１０−３、Ｃｚ＝−９．０２６６４×１０−３である。
【００７１】
実施例２における、主走査方向及び副走査方向のビームスポット径と、ビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を、図６（ａ）、（ｂ）に示す。これらの図には、基準温度：２５℃のときの関係（「常温」）と、常温に対して２０℃の温度上昇があるときの関係（「温度変動」）と、モードホップにより発光波長が０．８ｎｍ変化した場合の関係（「波長飛び」）を示している。
【００７２】
図６（ａ）は主走査方向のビームスポット径、（ｂ）は副走査方向のビームスポット径に関するものであり、何れも「光スポットの像高：０」のときのものである。図６から明らかなように、実施例２の光走査装置では、ビームスポット径とデフォーカス量との関係は、主走査方向、副走査方向とも、常温状態でも温度変動状態でも波長飛び状態でも、実質的に変化しない。このことは、主走査方向・副走査方向のビームウエスト位置が、温度変動やモードホップに拘わらず実質的に変化しないことを意味している。
【００７３】
因みに、実施例２において、パワー回折面の主・副走査方向のパワー：Ｐｍ（主走査方向）、Ｐｓ（副走査方向）と、カップリングレンズの（主走査方向および／または副走査方向の）パワー：Ｐｃｍ（主走査方向）、Ｐｃｓ（副走査方向）に対する比：Ｐｃｍ／Ｐｍ、Ｐｃｓ／Ｐｓの値はそれぞれ、
Ｐｃｍ／Ｐｍ＝９．２、Ｐｃｓ／Ｐｓ＝１．１
であって、前述の条件（１）、（２）を満足する。すなわち、上記実施例２の光走査装置は、半導体レーザ１からの光ビームをカップリングレンズ２により所望のビーム形態の光ビームに変換した後、アナモフィック光学素子４を介して光偏向器５に導光し、光偏向器により偏向された光ビームを、走査光学系６により被走査面８上に集光させて光スポットを形成し、被走査面８を光走査する光走査装置であって、走査光学系６は１以上の樹脂製レンズ６−１、６−２を含み、アナモフィック光学素子４は、片面が同心円状のパワー回折面を有する回転対称形状な面で、他方の面が主走査方向に平行な直線状のパワー回折面を有する副走査方向にのみ集光作用を有する面で構成された樹脂製レンズであり、半導体レーザ１におけるモードホップや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とするように、パワー回折面のパワーを設定したものである。
【００７４】
また、アナモフィック光学素子４は、主走査方向にパワーを持たず、副走査方向に正のパワーを有するものであり、屈折面は、曲率半径の絶対値が、主走査方向において副走査方向におけるよりも大きい面である。また、アナモフィック光学素子４のパワー回折面は「平面に形成された楕円形状のパワー回折面」であり、カップリングレンズ２はガラス製レンズである。
【００７５】
次に、実施例１あるいは実施例２のアナモフィック光学素子に採用されているパワー回折面が加工誤差を有している場合について考察する。
【００７６】
例えば、実施例１のアナモフィック光学素子の入射面側に採用されている「球面に形成された同心円状のパワー回折面」の溝間隔は、光軸から離れるに従い徐々に短くなるが、この溝間隔は実施例１においては最小値としても１００μｍ程度である。これに対して２μｍ、４μｍ、６μｍの加工誤差を有したとする。この加工誤差はアナモフィック光学素子のパワーを大きく変動させ、そのまま光走査装置に搭載させると光ビームの集光点は被走査面から大きくずれてしまい、ビームスポットが大きくなってしまう。このような光走査装置を特にカラー光プリンタなどに展開すると、色再現性が劣化し階調性が失われてしまう。しかし、この光ビームの集光点のずれは、全像高に亘ってほぼ同量であるから、このアナモフィック光学素子を光軸方向に変移させれば吸収することができる。
【００７７】
図７は上記アナモフィック光学素子を光軸方向に変移させるための機構を模式的に示す図である。図７において符号１００はアナモフィック光学素子、１０１はアナモフィック光学素子を固定するホルダーを示している。ホルダー１０１は、ハウジングに設けられた突き当て基準ピン１０２とギア１０３によって不図示のバネで反対側から圧力を受けて位置決めされている。ホルダー１０１の側面にはギア１０３と接触する部分にラックが形成され、このラックはギア１０３と噛み合っている。従って、ギア１０３を回転させるとそれに伴ってホルダー１０２が光軸方向に沿って稼動する。このような構成であれば、アナモフィック光学素子を光軸方向に変移させることが可能であるので、アナモフィック光学素子に採用されているパワー回折面が加工誤差を有している場合でも、所望のビームスポットを被走査面上に得ることができる。
【００７８】
もちろん、図７に示すようなメカニカルな機構ではなく、アナモフィック光学素子を光走査装置に固定する際に調整を実施し、接着剤で固定するという方式もある。このようにすると調整機構がなくなり、不要な部品を光走査装置内に残さない点で有利である。なお、この方式の前提として、アナモフィック光学素子に加工誤差があっても、所望の回折効果が得られなければならない。しかし、溝間隔に２μｍ、４μｍ、６μｍの加工誤差があったとしても、設計中央値と全くかわらない回折効果が期待できる。図８はそのことを示すもので、温度２５℃から１０℃、４５℃とアナモフィック光学素子の雰囲気温度が変化した場合に、アナモフィック光学素子の焦点距離変動が全く同じであることが理解できる。
【００７９】
図９は、画像形成装置の実施例を略示している。この画像形成装置は、いわゆるタンデム型フルカラー光プリンタの例である。図９において、装置下部側には、水平方向に配設された給紙カセット３０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３２が設けられている。搬送ベルト３２の上部には、イエローＹ用の感光体７Ｙ、マゼンタＭ用の感光体７Ｍ、シアンＣ用の感光体７Ｃ、及びブラックＫ用の感光体７Ｋが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、符号中の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。
【００８０】
感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ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３Ｙを例に採れば、帯電チャージャ４０Ｙ、光走査装置５０Ｙ、現像装置６０Ｙ、転写チャージャ３０Ｙ、クリーニング装置８０Ｙ等が順に配設されている。他の感光体３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ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７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを各色毎に設定された被走査面とするものであり、各々に対して光走査装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが１対１の対応関係で設けられている。
【００８１】
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、従来から知られているもののように、光偏向器（回転多面鏡：ポリゴンミラー）を共用し、各光走査装置における走査光学系のレンズ６−１を、感光体７Ｍと７Ｙの光走査に共用するとともに、感光体７Ｋ、７Ｃ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３２の周囲には、感光体７Ｙよりも上流側に位置させてレジストローラ９と、ベルト帯電チャージャ１０が設けられ、感光体７Ｋよりも下流側に位置させてベルト分離チャージャ１１、除電チャージャ１２、クリーニング装置１３等が設けられている。ベルト分離チャージャ１１よりも搬送方向下流側には定着装置１４が設けられ、排紙トレイ１５に向けて排紙ローラ１６で結ばれている。
【００８２】
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、各感光体７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像信号に基づき各光走査装置５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋによる光走査で静電潜像が形成される。これら静電潜像は対応する色トナーで現像されてトナー画像となり、搬送ベルト３２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１４によりフルカラー画像として定着された後、排紙トレイ１５上に排紙される。
【００８３】
かかる画像形成装置に、実施例で説明した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、高精細な印字に適した画像形成装置をコンパクトで且つ安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【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示す光学配置図である。
【図２】本発明に用いられるアナモフィック光学素子の例を示す（２Ａ）は正面図、（２Ｂ）は右側面図、（２Ｃ）は背面図、（２Ｄ）は上面図である。
【図３】上記実施例における主走査方向及び副走査方向のビームスポット径とビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を示すもので、（ａ）は主走査方向の、（ｂ）は副走査方向のグラフである。
【図４】比較例の光走査装置における主走査方向及び副走査方向のビームスポット径とビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を示すもので、（ａ）は主走査方向の、（ｂ）は副走査方向のグラフである。
【図５】本発明にかかる光走査装置に用いられるアナモフィック光学素子の別の例を示す（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は上面図である。
【図６】本発明にかかる光走査装置の別の実施例における主走査方向及び副走査方向のビームスポット径とビームウエスト位置が被走査面に対してデフォーカスしたときの関係を示すもので、（ａ）は主走査方向の、（ｂ）は副走査方向のグラフである。
【図７】アナモフィック光学素子を光軸方向に変移させるための機構を模式的に示す斜視図である。
【図８】アナモフィック光学素子を光軸方向に変移させることにより、アナモフィック光学素子に加工誤差があっても設計中央値とかわらない回折効果が得られることを示すグラフである。
【図９】本発明に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】
【００８５】
１    半導体レーザ
２    カップリングレンズ
３    アパーチュア
４    アナモフィック光学素子
５    光偏向器としてのポリゴンミラー
６    走査光学系
８    被走査面
【図１】
2007011113.tif 000014
【図２】
2007011113.tif 000015
【図３】
2007011113.tif 000016
【図４】
2007011113.tif 000017
【図５】
2007011113.tif 000018
【図６】
2007011113.tif 000019
【図７】
2007011113.tif 000020
【図８】
2007011113.tif 000021
【図９】
2007011113.tif 000022