(57)【要約】【課題】誤差感度が低い走査レンズを備えた光走査装置を提供する。【解決手段】光走査装置は、光線を発する光源と、前記光源から発せられる光線を偏向して、所定の被走査面の一端から他端を走査させる偏向体と、前記偏向体と前記被走査面との間に配置され、光線を前記被走査面に結像させる第１走査レンズ６及び第２走査レンズとを備える。第１走査レンズ６の入射面６１は、該入射面の法線に対する、前記入射面に入射する光線の傾き角θが、主走査方向の中央部から端部にかけて変化するように設定された面であって、前記傾き角θの主走査方向における変化量をΔθ、変化率をｄθ、ｄθの変化率をｄ２θ、Δθの変化量をΔ２θとするとき、    Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加する場合はｄ２θ＜｜０．０３６｜、    Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少する場合はｄ２θ＜｜０．０６１｜、の条件を満たす。【選択図】図４
2017044974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線を発する光源と、
前記光源から発せられる光線を偏向して、所定の被走査面の一端から他端を走査させる偏向体と、
前記偏向体と前記被走査面との間に配置され、光線を前記被走査面に結像させる複数の走査レンズと、を備え、
前記複数の走査レンズのうち、少なくとも前記偏向体に最も近いレンズは、前記光線が入射する入射面と前記光線が出射する出射面とを備え、主走査方向に正の屈折力を有し、
前記入射面は、
該入射面の法線に対する、前記入射面に入射する光線の傾き角θが、主走査方向の中央部から端部にかけて変化するように設定された面であって、
前記光線の傾き角θの主走査方向における変化量をΔθ、変化率をｄθ、ｄθの変化率をｄ２θ、Δθの変化量をΔ２θとするとき、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加する場合はｄ２θ＜｜０．０３６｜、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少する場合はｄ２θ＜｜０．０６１｜、
の条件を満たす面とされている、光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光源が複数備えられ、
前記偏向体は、複数の光源から発せられる各光線を各々偏向して、光線毎に設定された所定の被走査面の一端から他端を走査させる１つの偏向体であり、
前記偏向体に最も近いレンズは、前記複数の光源から発せられる各光線の全てが通過する共通走査レンズである、光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記共通走査レンズが、副走査方向にも正の屈折力を有する、光走査装置。
【請求項４】
静電潜像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体の周面を前記被走査面として各光線を照射する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から発せられる光線を、走査レンズを通過させて被走査面上に結像させる構成を備えた光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばレーザープリンター等の画像形成装置に用いられる一般的な光走査装置は、レーザー光線を発する光源と、前記レーザー光線を偏向して被走査面を走査させる偏向体と、偏向された前記レーザー光線を感光体ドラムの周面（被走査面）上に結像させる走査レンズとを含む。画像形成装置がカラー機である場合、前記光源及び前記感光体ドラムは色毎に複数個具備される。一方、タンデム式のカラー機では、前記偏向体や前記走査レンズを含む結像光学系は、複数のレーザー光線で共用されることがある（特許文献１）。
【０００３】
走査レンズは、当該走査レンズを成型する金型の寸法誤差を非常に小さくしないと、所期の光学特性を得ることができない。特に、複数のレーザー光線が通過する走査レンズ（以下、共用走査レンズともいう）では、誤差感度が高いため、より金型の寸法誤差を小さくする必要がある。このことは、走査レンズの製造を困難にし、またコストアップの誘因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１７３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、誤差感度が低い走査レンズを備えた光走査装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係る光走査装置は、光線を発する光源と、前記光源から発せられる光線を偏向して、所定の被走査面の一端から他端を走査させる偏向体と、前記偏向体と前記被走査面との間に配置され、光線を前記被走査面に結像させる複数の走査レンズと、を備え、前記複数の走査レンズのうち、少なくとも前記偏向体に最も近いレンズは、前記光線が入射する入射面と前記光線が出射する出射面とを備え、主走査方向に正の屈折力を有し、前記入射面は、該入射面の法線に対する、前記入射面に入射する光線の傾き角θが、主走査方向の中央部から端部にかけて変化するように設定された面であって、前記光線の傾き角θの主走査方向における変化量をΔθ、変化率をｄθ、ｄθの変化率をｄ２θ、Δθの変化量をΔ２θとするとき、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加する場合はｄ２θ＜｜０．０３６｜、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少する場合はｄ２θ＜｜０．０６１｜、
の条件を満たす面とされている。
【０００７】
この光走査装置によれば、偏向体に最も近いレンズに、上記のｄ２θの要件を満たす入射面を具備させることによって、当該レンズの入射面と出射面との対向関係が設計値に対して主走査方向に互いにずれる面ズレが生じたとしても、光学性能の悪化を抑制することができる。従って、例えば金型の寸法誤差の許容度を比較的緩く設定できるようになり、走査レンズの製造難度を低下させることが可能となる。
【０００８】
上記の光走査装置において、前記光源が複数備えられ、前記偏向体は、複数の光源から発せられる各光線を各々偏向して、光線毎に設定された所定の被走査面の一端から他端を走査させる１つの偏向体であり、前記偏向体に最も近いレンズは、前記複数の光源から発せられる各光線の全てが通過する共通走査レンズであることが望ましい。
【０００９】
この光走査装置によれば、前記偏向体に最も近いレンズが誤差感度の高い共通走査レンズとなるが、当該レンズの製造難度を緩和することができる。
【００１０】
上記の光走査装置において、前記共通走査レンズが、副走査方向にも正の屈折力を有することが望ましい。
【００１１】
この光走査装置によれば、前記偏向体に最も近いレンズ以外の走査レンズの副走査倍率を小さくすることを回避できるので、部品公差や組み立て精度を過度に高くする必要性を回避できる。また、走査レンズによる偏向体の面倒れに対する補正機能も、良好なものとすることができる。
【００１２】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体の周面を前記被走査面として各光線を照射する上記の光走査装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、誤差感度が低い走査レンズを備えた光走査装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光走査装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】前記光走査装置の主走査断面の構成を示す光路図である。
【図４】前記光走査装置で用いられる第１走査レンズにおける、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角を示す模式図である。
【図５】走査レンズの入射面と出射面との面ズレを説明するための図である。
【図６】実施例１で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図７】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図８】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図９】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図１０】実施例１に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図１１】実施例２で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図１２】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図１３】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図１４】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図１５】実施例２に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図１６】実施例３で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図１７】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図１８】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図１９】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図２０】実施例３に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図２１】実施例４で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図２２】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図２３】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図２４】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図２５】実施例４に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図２６】実施例５で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図２７】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図２８】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図２９】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図３０】実施例５に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図３１】実施例６で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図３２】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図３３】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図３４】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図３５】実施例６に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図３６】比較例１で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図３７】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図３８】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図３９】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図４０】比較例１に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図４１】比較例２で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図４２】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図４３】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図４４】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図４５】比較例２に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図４６】比較例３で用いた第１走査レンズの入射面における、主走査方向の法線に対する主光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。
【図４７】Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。
【図４８】傾き角θの変化率ｄθを示すグラフである。
【図４９】ｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。
【図５０】比較例３に係る光走査装置の像面湾曲を示すグラフである。
【図５１】実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた、Δ２θに対する、面ズレが発生した場合のピント位置の変化量の最大値との関係をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１は、カラープリンターであって、略直方体のハウジングからなる本体ハウジング１０を含む。
【００１６】
本体ハウジング１０は、シートに対して画像形成処理を行う複数の処理ユニットを内部に収容する。本実施形態では、処理ユニットとして、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ、光走査装置２３、中間転写ユニット２８及び定着装置３０を含む。本体ハウジング１０の上面には排紙トレイ１１が備えられている。排紙トレイ１１に対向して、シート排出口１２が開口している。本体ハウジング１０の側壁には、手差し給紙トレイ１３が開閉自在に取り付けられている。本体ハウジング１０の下部には、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット１４が、着脱自在に装着されている。
【００１７】
画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を、コンピューター等の外部機器から伝送された画像情報に基づき形成するもので、水平方向に所定の間隔でタンデムに配置されている。各画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋは、静電潜像及びトナー像を担持する感光体ドラム２１（像担持体）、感光体ドラム２１の周面を帯電させる帯電器２２、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する現像器２４、この現像器２４に各色のトナーを供給するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各トナーコンテナ２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｍ、２５Ｂｋ、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる一次転写ローラー２６、及び感光体ドラム２１の周面の残留トナーを除去するクリーニング装置２７を含む。
【００１８】
光走査装置２３は、各色の感光体ドラム２１の周面を被走査面として光線を照射し、該周面上に静電潜像を形成する。本実施形態の光走査装置２３は、１つの筐体内に各色用に準備された複数の光源と、これら光源から発せられた光線を各色の感光体ドラム２１の周面に結像及び走査させる結像光学系とを含む。各色の結像光学系は互いに独立した光学系ではなく、一部の光学系が共用されている。この光走査装置２３については、後記で詳述する。
【００１９】
中間転写ユニット２８は、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を一次転写させる。中間転写ユニット２８は、各感光体ドラム２１の周面に接触しつつ周回する転写ベルト２８１と、転写ベルト２８１が架け渡される駆動ローラー２８２および従動ローラー２８３とを含む。転写ベルト２８１は、一次転写ローラー２６によって各感光体ドラム２１の周面に押し付けられている。各色の感光体ドラム２１上のトナー像は転写ベルト２８１上の同一箇所に重ね合わせて一次転写される。これにより、フルカラーのトナー像が転写ベルト２８１上に形成される。
【００２０】
駆動ローラー２８２に対向して、転写ベルト２８１を挟んで二次転写ニップ部Ｔを形成する二次転写ローラー２９が配置されている。転写ベルト２８１上のフルカラートナー像は、前記二次転写ニップ部Ｔにおいてシート上に二次転写される。シート上に転写されずに転写ベルト２８１の周面に残留したトナーは、従動ローラー２８３に対向して配置されたベルトクリーニング装置２８４によって回収される。
【００２１】
定着装置３０は、熱源が内蔵された定着ローラー３１と、定着ローラー３１と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラー３２とを含む。定着装置３０は、二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像が転写されたシートを、定着ニップ部Ｎにおいて加熱及び加圧することで、トナーをシートに溶着させる定着処理を施す。定着処理が施されたシートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１に向けて排出される。
【００２２】
本体ハウジング１０の内部には、シートを搬送するためのシート搬送路が設けられている。シート搬送路は、本体ハウジング１０の下部付近から上部付近まで、二次転写ニップ部Ｔ及び定着装置３０を経由して、上下方向に延びるメイン搬送路Ｐ１を含む。メイン搬送路Ｐ１の下流端は、シート排出口１２に接続されている。両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路Ｐ２が、メイン搬送路Ｐ１の最下流端から上流端付近まで延設されている。また、手差しトレイ１３からメイン搬送路Ｐ１に至る手差しシート用搬送路Ｐ３が、給紙カセット１４の上方に配置されている。
【００２３】
給紙カセット１４は、シートの束を収容するシート収容部を備える。給紙カセット１４の右上付近には、シート束の最上層のシートを１枚ずつ繰り出すピックアップローラー１５１と、そのシートをメイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出す給紙ローラー対１５２とが備えられている。手差しトレイ１３に載置されたシートも、手差しシート用搬送路Ｐ３を通して、メイン搬送路Ｐ１の上流端に送り出される。メイン搬送路Ｐ１の二次転写ニップ部Ｔよりも上流側には、所定のタイミングでシートを転写ニップ部に送り出すレジストローラー対１５３が配置されている。
【００２４】
シートに片面印刷（画像形成）処理が行われる場合、給紙カセット１４又は手差しトレイ１３からシートがメイン搬送路Ｐ１に送り出され、該シートに二次転写ニップ部Ｔにおいてトナー像の転写処理が、定着装置３０において転写されたトナーをシートに定着させる定着処理が、各々施される。その後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。一方、シートに両面印刷処理が行われる場合、シートの片面に対して転写処理及び定着処理が施された後、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に一部が排紙される。その後、該シートはスイッチバック搬送され、反転搬送路Ｐ２を経て、メイン搬送路Ｐ１の上流端付近に戻される。しかる後、シートの他面に対して転写処理及び定着処理が施され、該シートは、シート排出口１２から排紙トレイ１１上に排紙される。
【００２５】
続いて、光走査装置２３の詳細について説明する。図２は、光走査装置２３の内部構造を示す断面図、図３は、光走査装置２３の主走査断面の構成を示す平面図である。光走査装置２３は、ハウジング２３１と、このハウジング２３１内に収容された各色用のレーザーユニット４（光源／複数の光源）と、１つの偏向体５と、結像光学系とを含む。前記結像光学系は、コリメータレンズ４１、シリンドリカルレンズ４２、第１走査レンズ６（偏向体に最も近いレンズ／共通走査レンズ）、各色用の第２走査レンズ７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）及び複数の反射ミラーを含む。
【００２６】
レーザーユニット４は、単一波長のレーザー光線を発する半導体レーザーを含む。レーザーユニット４は、図２では記載が省かれ、図３では１個が記載されているが、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ及びブラックＢｋの各色用に、４個がハウジング２３１内に収容されている。各レーザーユニット４は、図２に示すように、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックのレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋをそれぞれ発する。これらレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋは、各色の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面（光線毎に設定された所定の被走査面）に対して、各ドラムに対向するようハウジング２３１に設けられた窓部２３２、２３３、２３４、２３５を通して、各々照射される。なお、レーザーユニット４として、２個〜４個の半導体レーザーがモジュール化されたマルチビームタイプのレーザーユニット、或いはモノリシックタイプのレーザーユニットを用いるようにしても良い。
【００２７】
偏向体５は、各色用のレーザーユニット４から発せられる各レーザー光線を各々偏向して、各色の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面において予め設定された走査範囲の、一端から他端を走査させる。偏向体５は、ポリゴンミラー５１と、これを回転させるポリゴンモーター５２とを含む。ポリゴンミラー５１は、正六角形の各辺に沿って偏向面が形成された多面鏡である。ポリゴンミラー５１の中心位置には、ポリゴンモーター５２の回転軸が連結されている。ポリゴンミラー５１は、ポリゴンモーター５２が回転駆動されることによって前記回転軸回りに回転しつつ、レーザーユニット４から発せられた各レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを偏向し、これらレーザー光線にて各ドラムの前記周面を各々走査させる。
【００２８】
第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７（複数の走査レンズ）は、光路上において偏向体５と感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋとの間に配置され、各レーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを各ドラムの前記周面に結像させる。第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７は、入射光の角度と像高とが比例関係となる歪曲収差（ｆθ特性）を有するレンズであって、主走査方向に長尺のレンズである。これら走査レンズ７、８は、透光性樹脂材料を用いた金型モールド成形にて製造されている。なお、変形実施形態に係る光走査装置では、走査レンズを３枚乃至はそれ以上含む構成としても良い。
【００２９】
第１走査レンズ６は、光路上において偏向体５に近い走査レンズであり、全てのレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋが通過する共通走査レンズである。第１走査レンズ６における光線の入射面及び出射面は、主走査方向及び副走査方向の双方において正の屈折力を具備している。第２走査レンズ７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）は、光路上において各々の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋに近い位置に配置された走査レンズである。第２走査レンズ７は共通ではなく、各第２走査レンズ７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋを、各色のレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋが個別に通過する。
【００３０】
コリメータレンズ４１及びシリンドリカルレンズ４２は、光路上においてレーザーユニット４と偏向体５との間に配置されている。コリメータレンズ４１は、レーザーユニット４から発せられ拡散するレーザー光線を平行光に変換する。シリンドリカルレンズ４２は、前記平行光を主走査方向に長い線状光に変換して、ポリゴンミラー５１の偏向面に結像させる。
【００３１】
前記結像光学系が有する複数の反射ミラーは、各色のレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋを、各々の感光体ドラム２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋの周面に向かわせるように反射する。イエローのレーザー光線ＬＹは、第１走査レンズ６を通過した後、第１反射ミラー４３１で折り返し反射され、第２走査レンズ７Ｙをさらに通過した後、第２反射ミラー４３２で上方に向けて反射され、ハウジング２３１の窓部２３２を通してイエローの感光体ドラム２１Ｙの周面に照射される。
【００３２】
同様に、シアンのレーザー光線ＬＣは、第１走査レンズ６を通過後に第３反射ミラー４４１で反射され、第２走査レンズ７Ｃをさらに通過した後、第４反射ミラー４４２で反射され、窓部２３３を通してシアンの感光体ドラム２１Ｃの周面に照射される。マゼンタのレーザー光線ＬＭは、第１走査レンズ６を通過後に第５及び第６反射ミラー４５１、４５２で折り返し反射され、第２走査レンズ７Ｍをさらに通過した後、第７反射ミラー４５３で反射され、窓部２３４を通してマゼンタの感光体ドラム２１Ｍの周面に照射される。一方、ブラックのレーザー光線ＬＢｋは、第１走査レンズ６を通過後に続いて第２走査レンズ７Ｂｋを通過し、第８反射ミラー４６で上方に向けて反射され、窓部２３５を通してブラックの感光体ドラム２１Ｂｋの周面に照射される。
【００３３】
続いて、第１走査レンズ６について詳述する。図４は、第１走査レンズ６の主走査断面を示す。図４には、第１走査レンズ６の主走査方向における法線に対する主光線の入射傾き角θも示している。第１走査レンズ６は、レーザー光線が入射する入射面６１と、レーザー光線が出射する出射面６２とを備える。レーザー光線を結像させるため、これら入射面６１及び出射面６２のうち、少なくとも一面が、好ましくは図４に示す通り両面が、主走査方向において正の屈折力を具備するものとされる。
【００３４】
さらに好ましくは、入射面６１及び出射面６２のうち、少なくとも一面が、より好ましくは両面が、副走査方向において正の屈折力を具備するものとされる。共通走査レンズである第１走査レンズ６に、主走査方向に加えて副走査方向にも光学的パワーを持たせる場合、第１走査レンズ６のレンズ成型の誤差や金型の寸法誤差が光学性能に大きく影響を及ぼす懸念がある。しかし、第１走査レンズ６の副走査方向の光学的パワーをゼロにしてしまうと、第２走査レンズ７の副走査倍率を小さくせねばならず、第２走査レンズ７の製造難度がより高くなってしまう。
【００３５】
従って、第１走査レンズ６にも副走査方向の光学的パワーを具備させることが望ましい。他方で、本実施形態では後述するように、第１走査レンズ６の誤差感度を低下させる工夫を施している。これにより、第１、第２走査レンズ６、７のレンズ成型精度や組み立て精度を過度に高くする必要性を回避できる。また、走査レンズ６、７によるポリゴンミラー５１の面倒れに対する補正機能も、良好なものとすることができる。
【００３６】
図４では、１つの光線ビームＬＢ単位で、主走査方向におけるレンズ幅方向の異なる位置（像高）において、第１走査レンズ６の入射面６１に入射し、出射面６２から出射する様子をそれぞれ示している。光線ビームＬＢｉは、当該光線ビームＬＢの中心（図略の絞りの中心）を通る光線である主光線Ｌｍと、光線ビームＬＢの最外光線Ｌｏとを表している。ここでは、入射及び出射角度については、各光線ビームＬＢの主光線Ｌｍを用いて説明する。
【００３７】
第１走査レンズ６の入射面６１は、該入射面６１の面法線に対する、入射面６１に入射する主光線Ｌｍの傾き角θが、第１走査レンズ６の主走査方向の中央部（光軸ＡＸ上）から端部（＋像高及び−像高の端部）にかけて変化するように設定された面である。図４の実施形態では、傾き角θが、主走査方向の中央部から端部にかけて増加するように設定された面を示している。つまり、入射面６１は、ｆθ特性の機能を有する面である。
【００３８】
出射面６２は、同様にｆθ特性の機能を有する面とすることができる。すなわち、出射面６２は、主光線Ｌｍが出射面６２の面法線に対して、入射面６１の傾き角θよりも小さい角度で出射するように設定された面とすることができる。或いは、出射面６２を、ｆθ特性の機能をほとんど有していない面としても良い。この場合、出射面６２は、主走査方向の全域において、主光線Ｌｍが出射面６２の面法線に略等しい角度で出射するように設定された面とされる。
【００３９】
図４では、第１走査レンズ６を、光軸ＡＸ上において通過する光線ビームをＬＢ０、光軸ＡＸから＋像高方向（レンズ幅方向）の端部付近を通過する光線ビームをＬＢ１、＋像高方向の中間付近を通過する光線ビームをＬＢ２、光軸ＡＸから−像高方向の中間付近を通過する光線ビームをＬＢｉ−１、−像高方向の端部付近を通過する光線ビームをＬＢｉと表している。入射面６１において、光線ビームＬＢ０の主光線Ｌｍ０が第１走査レンズ６に入射するポイントＰ０の面法線をＮ０で示している。この面法線Ｎ０に対する主光線Ｌｍ０の傾き角θ０は実質的にゼロである。
【００４０】
光線ビームＬＢ２の主光線Ｌｍ２が第１走査レンズ６の入射面６１に入射するポイントＰ２の面法線Ｎ２に対し、主光線Ｌｍ２は傾き角θ２をなしてポイントＰ２に入射している。また、光線ビームＬＢ１の主光線Ｌｍ１が入射面６１に入射するポイントＰ１の面法線Ｎ１に対し、主光線Ｌｍ１は傾き角θ１をなしてポイントＰ１に入射している。ここで、θ０＜θ２＜θ１である。すなわち、主光線Ｌｍの傾き角θは、光軸ＡＸ上から＋像高端部に向けて徐々に増加している。
【００４１】
光軸ＡＸ上から−像高端部に向けても同様である。すなわち、−像高方向の中間付近の光線ビームＬＢｉ−１の主光線Ｌｍｉ−１が入射面６１に入射するポイントＰｉ−１の面法線Ｎｉ−１に対し、主光線Ｌｍｉ−１は傾き角θｉ−１をなしてポイントＰｉ−１に入射している。また、−像高方向の端部付近の光線ビームＬＢｉの主光線Ｌｍｉが入射面６１に入射するポイントＰｉの面法線Ｎｉに対し、主光線Ｌｍｉは傾き角θｉをなしてポイントＰｉに入射している。ここで、θ０＜θｉ−１＜θｉである。
【００４２】
本実施形態では、このような入射面６１において、主光線Ｌｍの傾き角θの主走査方向における変化量をΔθ、変化率をｄθ、ｄθの変化率をｄ２θ、Δθの変化量をΔ２θとするとき、後掲の実施例及び比較例より導かれる通り、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加する場合はｄ２θ＜｜０．０３６｜、
Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少する場合はｄ２θ＜｜０．０６１｜、
の条件を満たす面とされている。以下、前者の増加の場合をΔ２θ＞０、後者の減少の場合をΔ２θ＜０と表現することがある。
【００４３】
図４を参照して、主光線Ｌｍ１と主光線Ｌｍ２との間の傾き角θの変化量Δθ１は、
Δθ１＝θ１−θ２  （一般化すると、Δθｉ＝θｉ−θｉ−１）
で表される。このときの傾き角θの変化率ｄθ１は、主光線Ｌｍｉが入射するポイントＰ１と主光線Ｌｍ２が入射するポイントＰ２との間の面上距離をＬ１とすると、
ｄθ１＝｜Δθ１／Ｌ１｜
となる。
【００４４】
ポイントＰ２よりも光軸ＡＸに近い任意のポイントＰ３（図示せず）を通過する主光線をＬｍ３とするとき、主光線Ｌｍ２と主光線Ｌｍ３との間の傾き角θの変化量Δθ２は、Δθ２＝θ２−θ３で表される。また、ポイントＰ２とポイントＰ３との間の面上距離をＬ２とすると、ｄθ２＝｜Δθ２／Ｌ２｜となる。この場合、ｄθの変化率ｄ２θは、
ｄ２θ＝｜（ｄθ１−ｄθ２）／Ｌ１
で表される。さらに、Δθの変化量Δ２θは、
Δ２θ１＝Δθ１−Δθ２  （Δ２θｉ＝Δθｉ−Δθｉ−１）
となる。
【００４５】
このような定義の下で、Δ２θ＞０の場合にはｄ２θ＜｜０．０３６｜、Δ２θ＜０の場合にはｄ２θ＜｜０．０６１｜の条件を満たす入射面６１とすることで、第１走査レンズ６の誤差感度を低くすることができる。とりわけ意味深い点は、金型誤差が第１走査レンズ６の光学特性に与える影響を抑制できる点である。一般に、この種の走査レンズは金型を用いた樹脂成形によって生産される。この場合、前記金型誤差が存在すると、入射面と出射面との間で面ズレが生じることがある。
【００４６】
図５は、第１走査レンズ６の入射面６１と出射面６２との面ズレを説明するための図である。入射面６１及び出射面６２の面形状は、第１走査レンズ６を成型する金型の精度に依存する。金型には寸法誤差が生じてしまう。この寸法誤差は、前記面形状に影響を与える。例えば、入射面６１及び出射面６２の設計上の面形状では、主光線Ｌｍが、入射面６１のポイントＰｍ１に入射し、出射面６２のポイントＰｍ２から出射すると設定されているものとする。
【００４７】
ここで、金型の誤差により、入射面６１と出射面６２との間に主走査方向において面ズレが生じた場合を考える。例えば、出射面６２が入射面６１に対して像高の中心方向にズレたとすると、入射面６１のポイントＰｍ１に対応する位置は、出射面６２のポイントＰｍ２ではなく、該ポイントＰｍ２の像高端部側に隣接するポイントＰｍ２１となる。逆に、出射面６２が入射面６１に対して像高の端部方向にズレたとすると、入射面６１のポイントＰｍ１に対応する位置は、出射面６２のポイントＰｍ２の像高中心側に隣接するポイントＰｍ２２となる。
【００４８】
出射面６２が、入射面６１と同様に、主光線Ｌｍの面法線に対する傾き角θが像高中心から像高端部に向けて徐々に増加する面であれば、上述のポイントＰｍ２からポイントＰｍ２１、若しくはポイントＰｍ２からポイントＰｍ２２への面ズレは、第１走査レンズ６の像面湾曲等の光学特性に大きな影響を与える。これは、ポイントＰｍ２とポイントＰｍ２１又はＰｍ２２とでは、傾き角θが異なる設計とされるからである。しかしながら、本実施形態では、入射面６１においてΔ２θ、ｄ２θの関係を上記の通りとすることで、上述のような面ズレが生じたとしても、当該第１走査レンズ６が光学特性に与える影響を小さくすることができる。
【００４９】
＜実施例１：Δ２θ＜０の例＞
続いて、上記実施形態に係る光走査装置２３の要件を満たす結像光学系のコンストラクションデータの一例を、実施例１として示す。実施例１の結像光学系は、図３に示す通り、レーザーユニット４側から順に、コリメータレンズ４１、シリンドリカルレンズ４２、偏向体５、各色共通の第１走査レンズ６、色毎の第２走査レンズ７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）が配置された構成である。表１に、実施例１の結像光学系の面間距離と、第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示す。また、表２に、実施例１の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００５０】
【表１】
2017044974.tif 000003
【００５１】
【表２】
2017044974.tif 000004
【００５２】
表１及び表２において、「レンズＩ」は第１走査レンズ６を、「レンズII」は第２走査レンズ７をそれぞれ示す。表２において、主走査曲率半径をＲｍ０、副走査曲率半径をＲｓ０として表示している。Ｋは主走査コーニック係数、Ａｎ及びＢｎ（ｎは整数）は面形状の高次の係数を示している（以下の表でも同じ）。
【００５３】
第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の入射面及び出射面の面形状は、ｘを副走査方向、ｙを主走査方向，ｚを光軸方向とし、面頂点を原点、感光体ドラム２１に向かう向きをｚ軸の正の方向とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、以下のサグ量を示す数式により定義する。但し、Ｚｍ（主走査方向）、Ｚｓ（副走査方向）は、高さＹの位置でのｚ軸方向の変位量（面頂点基準）である。
【００５４】
【数１】
2017044974.tif 000005
【００５５】
図６は、実施例１で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、面法線に対する入射光線の傾き角θの主走査方向における変化量Δθを示すグラフである。図７は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図７から明らかな通り、像高＝０ｍｍではΔ２θは略ゼロである一方、像高＝−２０ｍｍ付近でΔ２θは−０．１程度、像高＝＋２０ｍｍ付近でΔ２θは−１．８程度となっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少している（Δ２θ＜０の態様）。図８は、実施例１に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００５６】
図９は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、図９において符号Ｍで示す通り、第１走査レンズ６上の像高＝＋２０ｍｍのポイントにあり、およそｄ２θ＝０．０４０の値である。本実施形態では、このｄ２θの最大値が、上述の基準値以下であることを要件とする。Δ２θ＜０の場合、上掲の通り基準値はｄ２θ＜｜０．０６１｜であるので、当該実施例１は前記要件を満たしている。
【００５７】
図１０は、実施例１に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。この像面湾曲は、第１走査レンズ６の入射面６１と出射面６２との対向関係が設計値通りである場合（「設計値」：面ズレが生じていない場合）と、両者の間に５０μｍの面ズレが生じている場合（「面ズレ有」）とを示している。５０μｍという偏芯量は、走査レンズを安定的に生産して行く上で、金型の誤差として考慮しておく必要がある量である。入射面と出射面とに５０μｍ程度の面ズレが生じると、走査レンズの全像高でみて、ピント位置に４ｍｍの変化が現れる。従って、この程度以内の像面湾曲をもたらす面ズレであれば、この種の光走査装置においては許容される。
【００５８】
図１０において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって０．５ｍｍ程度以下の範囲内であり、良好な光学特性を有している。また、「面ズレ有」の場合でも、＋方向へピント位置が最も変化している点（ドラム周面上の像高＝−１６０ｍｍ付近）と、−方向へピント位置が最も変化している点（ドラム周面上の像高＝＋１６０ｍｍ付近）とのピント位置の差分である最大ピント位置変化量Ｇ（設計値に対する面ズレの発生度合いを示す指標）が、およそ２．３ｍｍである。従って、実施例１の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００５９】
＜実施例２：Δ２θ＜０の例＞
実施例２に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表３、表４に示す。実施例２の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表３は、実施例２の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表４は、実施例２の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００６０】
【表３】
2017044974.tif 000006
【００６１】
【表４】
2017044974.tif 000007
【００６２】
図１１は、実施例２で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図１２は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図１２から判る通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではマイナス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少している（Δ２θ＜０の態様）。図１３は、実施例２に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００６３】
図１４は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、像高＝＋２０ｍｍのポイントにあり、およそｄ２θ＝０．０２４の値である。従って、当該実施例２は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０６１｜の要件を満たしている。図１５は、実施例２に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図１５において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好であることは勿論、「面ズレ有」の場合でも、最大ピント位置変化量Ｇは１．２ｍｍ程度である。従って、実施例２の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００６４】
＜実施例３：Δ２θ＜０の例＞
実施例３に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表５、表６に示す。実施例３の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表５は、実施例３の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表６は、実施例３の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００６５】
【表５】
2017044974.tif 000008
【００６６】
【表６】
2017044974.tif 000009
【００６７】
図１６は、実施例３で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図１７は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図１７から判る通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではマイナス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少している（Δ２θ＜０の態様）。図１８は、実施例３に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００６８】
図１９は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、像高＝＋２０ｍｍのポイントにあり、およそｄ２θ＝０．０１５の値である。従って、当該実施例３は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０６１｜の要件を満たしている。図２０は、実施例３に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図２０において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好であることは勿論、「面ズレ有」の場合でも、最大ピント位置変化量Ｇは１．０ｍｍ程度である。従って、実施例３の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００６９】
＜実施例４：Δ２θ＞０の例＞
実施例４に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表７、表８に示す。実施例４の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表７は、実施例４の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表８は、実施例４の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００７０】
【表７】
2017044974.tif 000010
【００７１】
【表８】
2017044974.tif 000011
【００７２】
図２１は、実施例４で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図２２は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図２２から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではプラス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加している（Δ２θ＞０の態様）。図２３は、実施例４に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００７３】
図２４は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝±１８ｍｍのポイントにあり、概ねｄ２θ＝０．０１１の値である。従って、当該実施例４は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０３６｜の要件を満たしている。図２５は、実施例４に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図２５において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好であることは勿論、「面ズレ有」の場合でも、最大ピント位置変化量Ｇは２．０ｍｍ程度以下である。従って、実施例４の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００７４】
＜実施例５：Δ２θ＞０の例＞
実施例５に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表９、表１０に示す。実施例５の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表９は、実施例５の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表１０は、実施例５の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００７５】
【表９】
2017044974.tif 000012
【００７６】
【表１０】
2017044974.tif 000013
【００７７】
図２６は、実施例５で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図２７は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図２７から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではプラス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加している（Δ２θ＞０の態様）。図２８は、実施例５に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００７８】
図２９は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝±２２ｍｍのポイントにあり、概ねｄ２θ＝０．０２８の値である。従って、当該実施例５は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０３６｜の要件を満たしている。図３０は、実施例５に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図３０において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好であることは勿論、「面ズレ有」の場合でも、最大ピント位置変化量Ｇは３．２ｍｍ程度である。従って、実施例５の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００７９】
＜実施例６：Δ２θ＞０の例＞
実施例６に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表１１、表１２に示す。実施例６の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表１１は、実施例６の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表１２は、実施例６の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００８０】
【表１１】
2017044974.tif 000014
【００８１】
【表１２】
2017044974.tif 000015
【００８２】
図３１は、実施例６で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図３２は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図３２から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではプラス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加している（Δ２θ＞０の態様）。図３３は、実施例６に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００８３】
図３４は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝−１８ｍｍのポイントにあり、概ねｄ２θ＝０．００８の値である。従って、当該実施例６は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０３６｜の要件を満たしている。図３５は、実施例６に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図３５において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好であることは勿論、「面ズレ有」の場合でも、最大ピント位置変化量Ｇは１．４ｍｍ程度である。従って、実施例６の第１走査レンズ６は、実用上問題が無いレベルであることが確認された。
【００８４】
上記実施例１〜６との比較のため、ｄ２θが上記基準値を超過する例を、比較例１〜３として示す。
【００８５】
＜比較例１：Δ２θ＜０の例＞
比較例１に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表１３、表１４に示す。比較例１の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表１３は、比較例１の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表１４は、比較例１の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００８６】
【表１３】
2017044974.tif 000016
【００８７】
【表１４】
2017044974.tif 000017
【００８８】
図３６は、比較例１で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図３７は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図３７から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではマイナス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少している（Δ２θ＜０の態様）。図３８は、比較例１に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００８９】
図３９は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝＋２２ｍｍのポイントにあり、ｄ２θ＝０．０８５にも及ぶ値である。従って、当該比較例１は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０６１｜の要件を満たしていない。図４０は、比較例１に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図４０において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好である。一方、「面ズレ有」の場合は、最大ピント位置変化量Ｇは６ｍｍ近くもある。従って、比較例１の第１走査レンズ６は、実用上問題が生じるレベルである。
【００９０】
＜比較例２：Δ２θ＜０の例＞
比較例２に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表１５、表１６に示す。比較例２の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表１５は、比較例２の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表１６は、比較例２の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００９１】
【表１５】
2017044974.tif 000018
【００９２】
【表１６】
2017044974.tif 000019
【００９３】
図４１は、比較例２で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図４２は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図４２から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではマイナス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が減少している（Δ２θ＜０の態様）。図４３は、比較例２に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００９４】
図４４は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝＋２２ｍｍのポイントにあり、ｄ２θ＝０．０６２の値である。従って、当該比較例２は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０６１｜の要件を満たしていない。図４５は、比較例２に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図４５において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好である。一方、「面ズレ有」の場合は、最大ピント位置変化量Ｇは４ｍｍを越えている。従って、比較例２の第１走査レンズ６は、実用上問題が生じるレベルである。
【００９５】
＜比較例３：Δ２θ＞０の例＞
比較例３に係る結像光学系のコンストラクションデータの例を表１７、表１８に示す。比較例３の結像光学系の光学配置は、実施例１と同じ（図３の配置）である。表１７は、比較例３の結像光学系の面間距離、及び第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７の主走査／副走査曲率半径を示している。表１８は、比較例３の第１走査レンズ６及び第２走査レンズ７のレンズ面形状を示す。
【００９６】
【表１７】
2017044974.tif 000020
【００９７】
【表１８】
2017044974.tif 000021
【００９８】
図４６は、比較例３で用いた第１走査レンズ６の入射面６１における、入射光線の傾き角θの変化量Δθを示すグラフである。図４７は、Δθの変化量Δ２θを示すグラフである。図４７から明らかな通り、Δ２θは、像高＝０ｍｍに対して像高端部ではプラス方向に向かっている。つまり、Δ２θが主走査方向の中心に対して端部が増加している（Δ２θ＞０の態様）。図４８は、比較例３に係る入射面６１の傾き角θの主走査方向における変化率ｄθを示すグラフである。
【００９９】
図４９は、上記のｄθの変化率ｄ２θを示すグラフである。ｄ２θの最大値は、およそ像高＝＋２２ｍｍのポイントにあり、ｄ２θ＝０．０４５の値である。従って、当該比較例３は、基準値；ｄ２θ＜｜０．０３６｜の要件を満たしていない。図５０は、比較例３に係る結像光学系の主走査方向の像面湾曲を示すグラフである。図５０において、「設計値」のときの主走査方向の像面湾曲は、全像高にわたって良好である。一方、「面ズレ有」の場合は、最大ピント位置変化量Ｇは５ｍｍ近くもある。従って、比較例３の第１走査レンズ６は、実用上問題が生じるレベルである。
【０１００】
図５１は、上述の実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた、Δ２θに対する、面ズレが発生した場合の最大ピント位置変化量Ｇとの関係をプロットしたグラフである。図５１において、実線Ｆ１は、Δ２θが、主走査方向の中心に対して端部が減少するΔ２θ＜０のカテゴリーに属する実施例１、２、３、比較例１、２を結ぶ直線である。一方、点線Ｆ２は、Δ２θが、主走査方向の中心に対して端部が増加するΔ２θ＞０のカテゴリーに属する実施例４、５、６、比較例３を結ぶ直線である。
【０１０１】
図５１の垂線Ｓ１は、最大ピント位置変化量Ｇの許容値である縦軸の「４ｍｍ」と、実線Ｆ１との交点から垂下する直線である。この垂線Ｓ１が横軸と交差するポイントより、上掲のΔ２θ＜０のカテゴリーにおけるｄ２θの許容上限値＝｜０．０６１｜が導出されたものである。また、垂線Ｓ２は、前記「４ｍｍ」と、点線Ｆ２との交点から垂下する直線である。この垂線Ｓ２が横軸と交差するポイントより、上掲のΔ２θ＞０のカテゴリーにおけるｄ２θの許容上限値＝｜０．０３６｜が導出されたものである。
【０１０２】
以上説明した本実施形態に係る光走査装置２３によれば、複数枚の走査レンズが用いられ、少なくとも最も偏向体に近い走査レンズが、複数のレーザー光線によって共用される共用走査レンズである場合において、その共用走査レンズの成型の際の誤差により入射面と出射面との面ズレが主走査方向に生じたとしても、その影響を小さくすることができる。従って、共用走査レンズの製造難度を低下させ得る。
【０１０３】
なお、上記実施形態では、偏向体５に最も近い走査レンズである第１走査レンズ６が、全てのレーザー光線ＬＹ、ＬＣ、ＬＭ、ＬＢｋが通過する共通走査レンズである場合を例示した。偏向体５に最も近い走査レンズは、共通走査レンズではなく、一つのレーザー光線だけが通過する走査レンズであっても良い。
【符号の説明】
【０１０４】
１  画像形成装置
２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ  画像形成ユニット
２１（２１Ｙ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｂｋ）  感光体ドラム（像担持体）
２３  光走査装置
４  レーザーユニット（光源／複数の光源）
５  偏向体
６  第１走査レンズ（偏向体に最も近いレンズ／共通走査レンズ）
６１  入射面
６２  出射面
７（７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｂｋ）  第２走査レンズ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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