JP2002365575A - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明では、結像光学系である単レンズの配
置誤差により発生する走査線湾曲を微少に抑えることが
できる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。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明で
は、結像光学系を単レンズとし、単レンズの入射面及び
出射面の主走査方向断面形状が非円弧であり、出射面に
副走査方向のパワーが略集中しており、出射面の主走査
方向の非円弧は、副走査方向の倍率が一定となるように
形状（曲率）が決定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光走査及びそれを用
いた画像形成装置に関し、特に光源手段から光変調され
出射した光束を回転多面鏡等より成る偏向素子で反射偏
向（偏向走査）させた後、ｆθ特性を有する結像光学系
を介して被走査面上を光走査して画像情報を記録するよ
うにした、例えば電子写真プロセスを有するレーザービ
ームプリンターやデジタル複写機等に好適なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりレーザービームプリンター（Ｌ
ＢＰ）等の光走査装置においては画像信号に応じて光源
手段から光変調され出射した光束を、例えば回転多面鏡
（ポリゴンミラー）より成る光偏向器により周期的に偏
向させ、ｆθ特性を有する結像光学系によって感光性の
記録媒体（感光ドラム）面上にスポット状に集束させ、
その面上を光走査して画像記録を行っている。

【０００３】図１１は従来の光走査装置の要部概略図で
ある。

【０００４】同図において光源手段７１から出射した発
散光東はコリメーターレンズ７２により略平行光束とさ
れ、絞り７３によって該光束を制限して副走査方向にの
み所定の屈折力を有するシリンドリカルレンズ７４に入
射している。シリンドリカルレンズ７４に人射した略平
行光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
射出する。また副走査断面内においては集束してポリゴ
ンミラーから成る光偏向器７５の偏向面（反射面）７５
ａにほぼ線像として結像している。

【０００５】そして光偏向器７５の偏向面７５ａで反射
偏向された光束をｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレ
ンズ系）７６を介して被走査面としての感光ドラム面７
８上に導光し、該光偏向器７５を矢印Ａ方向に回転させ
ることによって該感光ドラム面７８上を矢印Ｂ方向に光
走査して画像情報の記録を行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様な光走査装置に
おいて、高精度な画像情報の記録を行なうためには、被
走査面全域に渡って像面湾曲が良好に補正されているこ
と、走査角θと像高Ｙとの間に等速性をともなう歪曲特
性（ｆθ特性）を有していること、像面上でのスポット
径が各像高において均一であること等が必要である。こ
の様な光学特性を満足する光走査装置、もしくはその補
正光学系（ｆθレンズ）は従来より種々提案されてい
る。

【０００７】一方、レーザービームプリンターやデジタ
ル複写機の装置のコンパクト化や低下価格化に伴い、光
走査装置に対しても、同様の要求がなされている。

【０００８】この様な要望を満足する構成として、ｆθ
レンズを１枚から構成した光走査装置が、例えば特開平
４−５０９０８号公報や特開平９−３３８５０号公報等
で提案されている。

【０００９】特開平４−５０９０８号公報では、ｆθレ
ンズの主走査方向に高次の非球面を用い、収差特性を比
較的良好に補止しているが、光偏向器と被走査面間の副
走査方向の倍率が一定となっていないために、副走査方
向のスポット径が、像高によって変化してしまう傾向が
あった。

【００１０】一方、特開平９−３３８５０号公報におい
ては、光走査装置において、ｆθレンズのレンズ面のう
ち、少なくとも２つの面において、副走査方向の曲率
が、結像レンズの有効部で主走査方向に沿って連続的
に、かつ主走査方向の曲率と独立に変化する事によっ
て、副走査方向の主平面の位置を２つの面のベンディン
グによって制御し、各像高における副走査倍率を一定と
することにより、スポット怪を一定にする方法が提案さ
れている。

【００１１】しかしながら、上記提案においては、副走
査倍率を一定とするために、少なくとも２つの面のベン
ディングさせ、主平面の位置を倍率が一定となる様に制
御しているため、主走査と副走査の形状を完全に独立に
設定することが可能であるが、レンズの肉厚を小さく押
さえる等の要望により、主走査方向のレンズ形状が比較
的大きな非球面量を有する場合が多かった。

【００１２】上記の様な主走査方向の非球面量の大きな
レンズでは、各レンズ面、およびレンズの配置誤差によ
り、光学的な性能の劣化が大きく発生する。光学的な性
能の劣化の中で特に副走査方向の走査線湾曲は走査線高
さのずれや走査線の傾き等と異なり、装置本体で配置す
るミラー等の調整により補止することができないため大
きな問題点となる。このため走査線湾曲を微小に抑える
為には各レンズ面、及びレンズの配置を設計値通りに精
度良く配置するか、もしくはレンズに調整機構を設けて
設計上の配置になるように調整する必要が生じる。

【００１３】図１３は特開平９−３３８５０号公報の第
１の実施例（図１２）として開示されている走査レンズ
について、各面及びレンズブロックをＺ方向（光軸及び
主走査方向と直交する方向）に５０μｍ偏心させた場合
の走査線湾曲量を光軸を原点にとり、各像高ごとにプロ
ットしたものである。また、図１４は各面及びレンズブ
ロックをそれぞれの面頂点（レンズブロックはレンズの
入射側の面頂点）を通り主走査方向と平行な直線を回転
軸として３′チルトさせた場合の走査線湾曲量である。

【００１４】主走査方向に大きな非球面量を持ち、且つ
副走査方向のパワーを両面に持つこのタイプの走査レン
ズにおいては、Ｚ方向の偏心により非常に大きな走査線
湾曲が発生する。また、チルトによる走査線湾曲敏威度
も大きく、設計上性能が補償されていても、実際にレン
ズを加工し、筐体へ組み付けた場合、全く使用できるレ
ベルではないことが分かる。

【００１５】更に４本の感光体（感光ドラム）を用いて
各々に光走査装置を配置してレーザー光により潜像を形
成し、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン），Ｂｋ（ブラック）の各色の原稿の画像を各々対応
する感光体面上に形成するカラー画像形成装置の場合、
各感光体面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４色の画
像を紙等の転写体上に重ね合わせるため、各感光体に対
応した光走査装置の走査線に湾曲が発生していると４色
間での走査線の形状に誤差を生じ、転写体上での画像に
おいて色ずれが生じるため著しい画像性能の劣化を招く
という問題点がある。

【００１６】本発明は、この様な問題点を解決するもの
であり、ｆθレンズを１枚のレンズにより構成し、光学
系の特性である像面湾曲特性、等速走査を行なうための
ｆθ特性、波面収差を良好に補正し、ｆθレンズを適切
な形状にすることにより、レンズの配置誤差により発生
する走査線湾曲を微小に抑えることができる光走査装置
及びそれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
には、請求項１の発明は、光源手段から射出した光束を
偏向素子に導光し、該偏向素子により偏向された光束を
被走査面上に結像させる結像光学系を有する光走査装置
において、該結像光学系は単レンズからなり、該単レン
ズの入射面及び出射面の主走査方向断面形状は非円弧で
あり、該結像光学系の全系の副走査方向のパワーをφ
ｓ、該出射面の副走査方向のパワーをφｓ２としたと
き、該出射面の副走査方向のパワーは、０．９≦φｓ２
／φｓ≦１．１を満足しており、光軸上における該偏向
手段から該単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ
_ａ０、該単レンズの出射面から前記被走査面までの距離
をＬ_ｂ０とし、軸外における該偏向手段から該単レンズ
の出射面までの空気換算距離をＬ_ａθ、該単レンズの出
射面から該被走査面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、該
出射面の主走査方向の非円弧は、

【００１８】

【外５】

【００１９】を満足していることを特徴としている。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１において、前
記出射面の副走査方向のパワー又は／及び前記入射面の
副走査方向のパワーが主走査方向の形状に相関無く変化
していることを特徴としている。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
において、前記出射面の副走査方向の曲率半径が軸上か
ら軸外に向って変化していることを特徴としている。

【００２２】請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れ
か１項において、前記入射面及び前記出射面がアナモフ
ィック面であることを特徴としている。

【００２３】請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れ
か１項において、前記入射面の副走査方向の形状が平面
又は円弧であり、前記出射面の副走査方向の形状が円弧
であることを特徴としている。

【００２４】請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れ
か１項において、前記結像光学系の光路長をＬ、焦点距
離をｆとしたとき、以下の関係式を満足することを特徴
としている。１．２ｆ≦Ｌ≦１．４５ｆ

【００２５】請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れ
か１項において、前記結像光学系の主走査方向のレンズ
形状のうち、非球面を使用する面において、曲率変化に
変曲点を持たないことを特徴としている。

【００２６】請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れ
か１項において、前記結像光学系は、プラスチック成型
により作製されていることを特徴としている。

【００２７】請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れ
か１項において、前記結像光学系の光源としてマルチビ
ームレーザを用いたことを特徴としている。

【００２８】請求項１０の発明は、請求項１乃至９の何
れか１項において、前記結像光学系の全系の副走査方向
のパワーをφｓ、前記出射面の副走査方向のパワーをφ
ｓ２としたとき該出射面の副走査方向のパワーは、０．
９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足していることを特
徴としている。

【００２９】請求項１１の発明は、請求項１乃至１０の
何れか１項において、光軸上における前記偏向手段から
前記単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、前
記単レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬ
_ｂ０とし、軸外における前記偏向手段から該単レンズの
出射面までの空気換算距離をＬ_ａθ、前記単レンズの出
射面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、
該出射面の主走査方向の非円弧は、

【００３０】

【外６】

【００３１】を満足していることを特徴としている。

【００３２】請求項１２の発明は、請求項１乃至１１の
何れか１項において、前記単レンズの出射面の副走査面
内の形状は円弧であることを特徴としている。

【００３３】請求項１３の発明は、請求項１乃至１２の
何れか１項において、前記単レンズの入射面の副走査面
内の形状は平面であることを特徴としている。

【００３４】請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の
何れか１項において、光走査装置と、前記被走査面に配
置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束に
よって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像と
して現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被転
写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転写
材に定着させる定着器とを備えた画像形成装置であるこ
とを特徴としている。

【００３５】請求項１５の発明は、請求項１乃至１４の
何れか１項において、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備えた画像形
成装置であることを特徴としている。

【００３６】請求項１６の発明は、請求項１乃至１５の
何れか１項に記載の光走査装置を複数備え、各光走査装
置は、各色に対応した感光体に対して画像情報を記録す
ることを特徴としている。

【００３７】請求項１７の発明は、光源手段から射出し
た光束を偏向素子に導光し、該偏向素子により偏向され
た光束を被走査面上に結像させる結像光学系を有する光
走査装置において、該結像光学系はモールドプロセスで
成形された単レンズからなり、該単レンズの入射面及び
出射面の主走査方向断面形状は非円弧であり、該結像光
学系の全系の副走査方向のパワーをφｓ、該出射面の副
走査方向のパワーをφｓ２としたとき、該出射面の副走
査方向のパワーは０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を満足
しており、光軸上における該偏向手段から該単レンズの
出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、該単レンズの出射
面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂ０とし、軸外にお
ける該偏向手段から該単レンズの出射面までの空気換算
距離をＬ_ａθ、該単レンズの出射面から該被走査面まで
の距離をＬ_ｂθとしたとき、該出射面の主走査方向の非
円弧は、

【００３８】

【外７】

【００３９】を満足していることを特徴としている。

【００４０】請求項１８の発明は、請求項１７におい
て、前記出射面の副走査方向のパワー又は／及び前記入
射面の副走査方向のパワーが主走査方向の形状に相関無
く変化していることを特徴としている。。

【００４１】請求項１９の発明は、請求項１７または請
求項１８において、前記出射面の副走査方向の曲率半径
が軸上から軸外に向って変化していることを特徴として
いる。

【００４２】請求項２０の発明は、請求項１７乃至１９
の何れか１項において、前記入射面及び前記出射面がア
ナモフィック面であることを特徴としている。

【００４３】請求項２１の発明は、請求項１７乃至２０
の何れか１項において、前記入射面の副走査方向の形状
が平面又は円弧であり、前記出射面の副走査方向の形状
が円弧であることを特徴としている。

【００４４】請求項２２の発明は、請求項１７乃至２１
の何れか１項において、前記結像光学系の光路長をＬ、
焦点距離をｆとしたとき、以下の関係式を満足すること
を特徴としている。 １．２ｆ≦Ｌ≦１．４５ｆ

【００４５】請求項２３の発明は、請求項１７乃至２２
の何れか１項において、前記結像光学系の主走査方向の
レンズ形状のうち、非球面を使用する面において、曲率
変化に変曲点を持たないことを特徴としている。

【００４６】請求項２４の発明は、請求項１７乃至２３
の何れか１項において、前記結像光学系は、プラスチッ
ク成型により作製されていることを特徴としている。

【００４７】請求項２５の発明は、請求項１７乃至２４
の何れか１項において、前記結像光学系の光源としてマ
ルチビームレーザを用いたことを特徴としている。

【００４８】請求項２６の発明は、請求項１７乃至２５
の何れか１項において、前記結像光学系の全系の副走査
方向のパワーをφｓ、前記出射面の副走査方向のパワー
をφｓ２としたとき、該出射面の副走査方向のパワー
は、０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足している
ことを特徴としている。

【００４９】請求項２７の発明は、請求項１７乃至２６
の何れか１項において、光軸上における前記偏向手段か
ら前記単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、
前記単レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬ
_ｂ０とし、軸外における前記偏向手段から該単レンズの
出射面までの空気換算距離をＬ_ａθ、前記単レンズの出
射面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、
該出射面の主走査方向の非円弧は、

【００５０】

【外８】

【００５１】を満足していることを特徴としている。

【００５２】請求項２８の発明は、請求項１７乃至２７
の何れか１項において、前記単レンズの出射面の副走査
面内の形状は円弧であることを特徴としている。

【００５３】請求項２９の発明は、請求項１７乃至２８
の何れか１項において、前記単レンズの入射面の副走査
面内の形状は平面であることを特徴としている。

【００５４】請求項３０の発明は、請求項１７乃至２９
の何れか１項において、光走査装置と、前記被走査面に
配置された感光体と、前記光走査装置で走査された光束
によって前記感光体上に形成された静電潜像をトナー像
として現像する現像器と、前記現像されたトナー像を被
転写材に転写する転写器と、転写されたトナー像を被転
写材に定着させる定着器とを備えた画像形成装置である
ことを特徴としている。

【００５５】請求項３１の発明は、請求項１７乃至３０
の何れか１項において、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備えた画像形
成装置であることを特徴としている。

【００５６】請求項３２の発明は、請求項１７乃至３１
の何れか１項に記載の光走査装置を複数備え、各光走査
装置は、各色に対応した感光体に対して画像情報を記録
することを特徴としている。

【００５７】

【発明の実施の形態】（作用）前記課題を解決するため
には、 ・画像有効域内における走査レンズの副走査倍率を略一
定とすること、 ・走査レンズの入射面、及び出射面の副走査倍率を略一
定とすること、 が重要となる。光学箱（筐休）へのレンズ組み付け誤
差、レンズ自体の製造誤差により走査レンズ全体が走査
面と垂直な方向（Ｚ方向）へ偏心した場合、走査レンズ
の副走査倍率を略一定とすることで被走査面上における
走査線は一律シフトし偏心による走査線曲がりを無くす
ことが可能となる。

【００５８】また特にモールドレンズにおいて型内の組
み付け精度不足により入射面に対する出射面のＺ方向偏
心が生じた場合、走査レンズの各面における副走査倍率
を略一定とすることで、同様に被走査面における偏心に
よる走査線曲がりを無くすことが可能となる。

【００５９】これらを達成するための具体的な手法とし
て本発明では走査レンズを単レンズから構成し、 ・走査レンズの出射面に副走査方向のほぼ全てのパワー
を配すること、 ・走査レンズの出射面の主走査方向の形状を画像有効域
内で副走査倍率が略一定となるよう決定すること、 を特徴とする。

【００６０】副走査倍率が一定となるような主走査形状
とは図１５で示すように、ポリゴン偏向面から走査レン
ズ出射面までの空気換算距離（レンズ内部は実距離／屈
折率で換算）と出射面から被走査面までの距離との比が
両像有効域内で略一定（Ｌ_{ｂ ０}／Ｌ_ａ０≒Ｌ_ｂθ／Ｌ
_ａθ）となるような面形状であり、偏向器側に曲率中心
を有する略円形状の光学面となる。そして同面に副走査
方向のほぼ全てのパワーを配することによって走査レン
ズの副走査倍率を画像有効域内で略一定とするととも
に、入射面、出射面における副走査倍率も略一定とな
る。

【００６１】これにより走査レンズ全体、及び各面の偏
心が生じても走査線曲がりを生じない走査光学系を単玉
レンズを使用し安価に実現することが可能となる。また
本光走査装置は特にこれを複数用いたカラー画像形成装
置における走査光学系に好適であり、同装置に適用した
場合、走査線の曲がり調整をすることなく走査線の曲が
りによる色ずれの少ない面像を得ることができる。

【００６２】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。

【００６３】（第１の実施例）図１は本発明の特徴を最
もよく表わす光走査装置の要部断面図である。光源であ
る半導体レーザー１からの発散光をコリメータレンズ２
により略平行な光ビームに変換した後、絞り３により所
望のスポット径が得られるように光束径が制限される。
５は光源手段からの光ビームを被走査面に向かって走査
する回転多面鏡（ポリゴンミラー）であり、ポリゴンミ
ラーからの反射光を走査結像レンズ６により、全走査域
にわたって微小な光スポットが形成される。また、走査
結像レンズ６はポリゴンミラーで偏向される等角速度な
光ビームを等速度な光ビームに変換するｆθ特性を持た
せることが必要とされる。更に、シリンドリカルレンズ
４により平行な光ビームを一旦ポリゴンミラー上で副走
査方向に集光させ、且つ副走査断面においてポリゴンミ
ラーと被走査面を光学的共役関係にすることで、ボリゴ
ンミラーの面倒れを補正することが可能となる。

【００６４】ここで、使用している走査結像レンズ６に
ついて詳しく述べる。走査結像レンズ６は光学樹脂であ
るＺＥＯＮＥＸ Ｅ４８Ｒ（日本ゼオン社製）からなる
プラスチックレンズである。

【００６５】本実施例では、走査結像レンズ６は、モー
ルドプロセスで成形されている。

【００６６】副走査方向のパワーを出射面側にのみ持た
せ、且つ副走査倍率を一定とするように主走査方向の非
球面形状を定めることで、成形時によるＺ方向の面偏心
による走査線湾曲が発生しない光学系となっている。

【００６７】ここでは、特に重要な出射面側の主走査方
向の形状決定方法について具体的に述べる。

【００６８】本実施例においては、副走査方向のパワー
を出射面側にのみ持たせたため、先の従来例で述べたよ
うに、副走査方向の主平面の位置を２つの面のベンディ
ングによって制御し、各像高における副走査倍率を一定
とすることができない。それゆえ、主走査方向の非球面
形状は以下に記載する副走査倍率一定の関係式を満足す
るように定めなければならない。 （以下の説明に使われている記号は図２を参照のこ
と。） 副走査倍率一定 Ｌ_３（θ）／{Ｌ_ｌ（θ）＋Ｌ_２（θ）／ｎ}＝ｃｏｎｓｔ＝ ｜β｜・・・（１） θ：偏向角 Ｌ_１（θ）：偏向角θに対する偏向点からレンズ入射面
までの距離 Ｌ_２（θ）：偏向角θに対するレンズ入射面から出射面
までの距離 Ｌ_３（θ）：偏向角θに対するレンズ出射面から被走査
面までの距離 ｎ：レンズ屈折率 β：副走査倍率 このように主走査方向の形状により副走査倍率を一定に
させると、副走査のパワーを集中させた出射面側の主走
査形状が偏向器側に大きく湾曲した凸形状となる。

【００６９】それゆえ、出射側の面では走査ビームが大
きく屈折せず、ｆθ特性は主に入射側の面により補正さ
れることになる。その形状は光軸方向に大きな湾曲量を
持たず、出射面の非球面形状を決定する上では直線と近
似してもかまわない。

【００７０】 ｆθ特性 Ｌ_ｌ（０）・ｔａｎθ＋{Ｌ_２（０）＋Ｌ_３（０）}・ｔａｎθ′＝ ｆθ・・・（２） Ｌ_ｌ（０）：光軸上の偏向点からレンズ入射面までの距
離 Ｌ_２（０）：光軸上のレンズ入射面から出射面までの距
離（レンズの肉厚） Ｌ_３（０）：光軸上のレンズ出射面から被走査面までの
距離 ｆ：走査レンズの主走査方向の焦点距離 θ′：レンズ入射面により屈折された光線とレンズ光軸
とのなす角 Ｌ_１（０）、Ｌ_２（０）、β、を決定すると、式（１）
よりＬ_３（０）が求まる。また、レンズの主走査方向の
焦点距離ｆを与えると、各偏向角θに対するθ′が以下
のように求まる。

【００７１】 θ′＝ｔａｎ^−１［{ｆθ−Ｌ_１（０）・ｔａｎθ}／｛Ｌ_２（０）＋Ｌ_３（０ ）}]・・・（３） 次に、Ｌ_２（θ）＝ｍ（θ）・Ｌ_２３（θ）、Ｌ
_３（θ）＝{１−ｍ（θ）}・Ｌ_２３（θ）と置くと、式
（１）は以下の様に変形でき、式（３）で求まったθ′
を代入することで、出射面側の主走査非球面形状を求め
ることができる。

【００７２】 ｍ（θ）＝｛Ｌ_２３（θ）−｜β｜・Ｌ_１（θ）｝／／｛Ｌ_２３（θ）・（１ ＋｜β｜／ｎ）｝・・・（４） Ｌ_１（θ）＝Ｌ_ｌ（０）／ｃｏｓ（θ）・・・ （５） Ｌ_２３（θ）＝Ｌ_２３（０）／ｃｏｓ（θ′）＝{Ｌ_２（０）＋Ｌ_３（０）}／ ｃｏｓ（θ′）・・・（６） 以上の手順により求まった解を元に、副走査倍率一定の
条作を崩さずに、像面湾曲補正などの最適化を行ったも
のが表１〜表５に示した実施例である。ここでは、以下
で説明する通常用いられる非球面の式で展開したものが
示してある。

【００７３】本実施形態の表１〜表５における走査結像
レンズ６を構成するアナモフィック形状は各々、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、主走査断面内におい
て光軸と直交する軸をｙ軸、副走査断面内において光軸
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、

【００７４】

【外９】

【００７５】（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、

【００７６】

【外１０】

【００７７】ここで ｒ′＝ｒ０（１＋Ｄ２Ｙ^２＋Ｄ４Ｙ^４＋Ｄ６Ｙ^６＋Ｄ８
Ｙ^８＋Ｄ１０Ｙ^１０） （但し、ｒ０は光軸上の子線曲率半径、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ
６、Ｄ８、Ｄ１０は非球面係数）と表現される。

【００７８】詳しい説明は避けるが、近軸領域におい
て、主走査方向の像面湾曲とｆθの特性を良好に補正す
るためには、偏向点から被走査面までの距離が走査レン
ズの焦点距離の１．３８倍にする必要がある。但し、こ
の値は主走査方向に非球面に用いた場合には、必ずしも
満足させる必要はない。即ち、入射面及び出射面の両方
に非球面を用いることで、そうでないものと比較して偏
向点から被走査面までの距離を短くすることが可能とな
る。特に、出射面側の主走査形状が大きく湾曲している
本実施例のようなレンズでは、その面が円弧形状である
とレンズの肉厚が厚くなり、レンズのコストアップにな
ってしまう。また、両面を非球面にすることで、設計自
由度が増し、像面湾曲とｆθ特性を更に良好に補正する
ことが可能となる。装置の小型化（低コスト化）及び性
能向上の為には、両面の主走査形状を非球面とすること
が望ましい。

【００７９】また、本数値実施例においては、副走査形
状を主走査形状と相関なく変化させた面を採用してい
る。これには次に述べる理由がある。

【００８０】副走査形状と主走査形状が相関している面
の例として、偏向面内に含まれ主走査方向と平行な直線
を中心に、母線形状を回転させた面がある。このような
面を本数値実施例の出射面に適用した場合、副走査の曲
率半径は光軸で最も大きく、光軸から離れるに従い小さ
くなっていく。そのため、走査端では副走査のパワーが
強すぎ、像面湾曲がアンダーに発生してしまう。よっ
て、本実施例のように副走査形状を主走査形状と相関な
く変化させ、光軸から周辺に行くに従い、副走査の曲率
半径を大きくすることで、像面湾曲を良好に補正するこ
とが可能となる。

【００８１】また、主走査方向に沿って副走査曲率が変
化する面は、パワーの集中した出射側の面が好ましく、
副走査倍率を一定にするためには１面のみを変化させれ
ば十分である。更に、通常副走査方向の光束幅は狭いた
め、副走査断面形状は複雑な非球面形状を用いずとも円
弧形状で十分な収差補正効果を持つ。

【００８２】副走査断面形状に非球面を用いることは、
レンズの加工を難しくするばかりか、レンズの配置誤差
等による性能劣化も激しくなるので、避けるほうが良
い。

【００８３】本発明では、副走査面内における入射面及
び出射面の両面の形状が非円弧でないため、レンズの配
置誤差、モールドレンズにおいて型内の組み付け精度不
足により入射面に対する出射面のＺ方向偏心による性能
劣化を低減できることができる。

【００８４】また、表６には表１に示した実施例におけ
る、理論式（１）〜（６）より求まった各項目の値と、
実形状をトレースして得られた結果と、両者との誤差を
表している。

【００８５】更に、図３に理論式より求まる主走査形状
と、表１に示した実形状とを、光軸に対して片側だけを
重ねて描いている。これらにより、実際の形状が式
（１）及び（２）を満足していることが分かる。

【００８６】副走査倍率は好ましくは５％以内の誤差に
収めることが望ましいとされるが、１０％程度の誤差を
持ったとしても、画像上視認されるレベルとはならな
い。そのため、上述した理論計算から求まる主走査形状
より多少の誤差を持った非球面形状であっても、その効
果は十分発揮される。例えば、副走査倍率誤差がα％あ
った場合の主走査形状は、理論式（１）〜（６）より求
まる形状から面法線方向にΔｈのズレを生じる。 （１＋α／１００）・｜β｜＝{Ｌ３（θ）＋Δｈ}／［Ｌ１（θ）＋{Ｌ２（θ ）−Δｈ}／ｎ］ Δｈ＝Ｌ３（θ）・α／１００・｛１＋（１＋α／１００）・｜β｜／ｎ｝ α＝１０（％）であれば、上式は Δｈ＝０．１Ｌ３（θ）／（１＋１．１・｜β｜／ｎ） となる。

【００８７】表１記載の数値実施例はレンズの肉厚が１
６ｍｍと比較的厚いため、プラスチック成形などの製造
工程を考えると更に肉厚を薄く抑えた方が好ましい。副
走査倍率が一定となる主走査非球面形状を保ったまま、
肉厚を更に薄くしていったものが、表２〜表３に記載の
数値実施例である。更に、副走査倍率一定と走査線湾曲
敏感度を低減する効果を保ったまま、入射面側の副走査
方向にパワーを持たせたものが、表４〜表５に記載の数
値実施例である。表４においては、入射面側の副走査方
向のパワーを負とし、表５においては、入射面側の副走
査方向のパワーを正としている。

【００８８】表において、単レンズ６の全系の副走査方
向のパワーをφｓ、該出射面６ｂの副走査方向のパワー
をφｓ２としている。

【００８９】表１記載の数値実施例における光走査装置
では、光軸上におけるポリゴンミラーの偏向面５ａから
単玉レンズ出射面６ｂまでの空気換算距離（レンズ中は
実距離／屈折率）Ｌはａ０＝５５．５８ｍｍ、前記単玉
レンズ出射面６ｂから前記被走査面７までの距離はＬｂ
０＝１４６．７７ｍｍであり、軸外におけるポリゴンミ
ラーの偏向面５ａから前記単玉レンズ出射面６ｂまでの
空気換算距離はＬａθ＝６２．６８ｍｍ、前記単玉レン
ズ出射面６ｂから前記被走査面８までの距離はＬｂθ＝
１６９．４４ｍｍであって、

【００９０】

【外１１】

【００９１】式Ａにイコール（＝）がない！となり、

【００９２】

【外１２】

【００９３】なる条件を満足するように両面６ａ・６ｂ
（特に出射面６ｂ）の主走査方向形状（母線形状）を決
定している。これにより、単玉レンズ６の副走査方向の
パワーを出射面６ｂに集中させ、且つ主走査方向に光軸
から離れるに従って子線曲率半径を連続的に変化させる
構成をとるだけで、副走査方向の像面湾曲ならびに副走
査倍率を被走査面８上の走査有効全域における均一性
（副走査倍率一定）の両方を同時に且つ良好に補正する
ことができる。

【００９４】同様に表２〜表５に記載の数値実施例で
は、順に０．９７１、０．９６２、０．９６１、０．９
７４となり、全ての数値実施例において式Ｂを満足して
いる。

【００９５】また、本実施例の特徴である、面偏心によ
る走査線湾曲の低減効果について、図４−１〜図４−５
を用いて説明する。図４−１〜図４−５は各面及びレン
ズブロックがＺ方向に５０μｍ偏心した場合の走査線湾
曲を表している。従来例である図１３と比較して２桁程
度小さくなっていることがわかる。これにより型内の組
み付け精度不足により入射面に対する出射面のＺ方向偏
心が生じた場合でも走査線湾曲が発生せず、高品位な画
像を描画することが可能となる。さらに、本実施例にお
いては、主走査方向を回転軸とした面チルトに対する走
査線湾曲も低減することが可能となる。

【００９６】つまり、図４の結果から、光学箱（筐体）
へのレンズ組み付け誤差、レンズ自体の製造誤差により
走査レンズ全体が走査面と垂直な方向（Ｚ方向）へ偏心
した場合でも、走査レンズの副走査倍率を略一定とする
ことで被走査面上における走査線は一律シフトし偏心に
よる走査線曲がりを無くすことが可能であることが判
る。

【００９７】また、図４の結果から、特にモールドレン
ズにおいて型内の組み付け精度不足により入射面に対す
る出射面のＺ方向偏心が生じた場合でも、走査レンズの
各面における副走査倍率を略一定とすることで、同様に
被走査面における偏心による走査線曲がりを無くすこと
が可能であることが判る。

【００９８】図５−１〜図５−５はレンズ各面及びレン
ズブロックが各面頂点を通る（レンズブロックは入射側
の面頂点を通る〕主走査方向に平行な直線を回転軸と
し、３′チルトさせた場合の走査線湾曲量をプロットし
たものである。従来例である図１４と比較して各面の敏
感度が１／５程度程小さくなり、且つブロックでチルト
させた場合、全く問題ならないレベルの湾曲量となって
いることが分かる。

【００９９】以上のことにより、レンズの成形および、
筐体への組み付けの精度を格段に緩和することができ、
低コスト且つ高品位な光走査装置を提供することが可能
となる。

【０１００】また、図６−１〜図６−５に各実施例にお
ける像面湾曲を、図７−１〜図７−５に各偏向角におけ
る被走査面上での結像点のｆθ特性からのズレを、図８
−１〜図８−５に副走査倍率の一様性のグラフを示す。
主走査方向の像面湾曲が光軸非対称に傾いているが、こ
れは主走査形状を光軸に対して非対称としたり、主走査
方向にシフトしたり、またレンズを主走査方向にチルト
させることで補正可能である。像面湾曲の傾きの量自体
も特に問題となるレベルではなく、本発明の効果（走査
線湾曲の低減〕を損ねるものではない。

【０１０１】また、偏向点から被走査面までの距離が走
査レンズの焦点距離ｆの１．２〜１．４５倍の範囲内で
あれば、上記方法により走査線湾曲敏感度の低減と像面
湾曲の補正が両立する。下限値を上回ると、像面湾曲が
大きく発生するため、全像高において微小なスポットで
走査することが困難となる。また上限を超えると、レン
ズ自体が大きくなり、またプラスチックレンズにおいて
は成形タクトが長くなり、低コストな走査レンズを提供
しずらくなる。

【０１０２】また、副走査方向のパワーは出射面側によ
り集中させた方が、走査線湾曲敏感度の低減効果は高い
が、入射面側に出射面側の１０％程度のパワーを、より
好ましくは５％のパワーを持たせても、十分その効果は
ある。

【０１０３】また、マルチビーム走査装置に本発明を適
用した場合、複数のビーム間隔が全像高において均一と
なり、高速且つ低コストで製造敏感度が低減された光走
査装置を提供できる。

【０１０４】また、本実施形態においては特にプラスチ
ックレンズで顕著な環境変動時のピント移動を補償する
為に走査結像レンズ６のうち少なくとも一方の面に回折
格子面を設けて形成しても良い。

【０１０５】マルチビームのビーム本数は、２本でも３
本以上でも良い。

【０１０６】本実施形態における走査光学素子である単
レンズ６１はモールドプロセスで成形されたガラスレン
ズでも良い。

【０１０７】但し、本発明は、モールドレンズに限定さ
れる発明ではなく、研磨により成形したレンズにも適用
できる。

【０１０８】（第２の実施例）図９は、本発明の画像形
成装置の実施形態を示す副走査方向の要部断面図であ
る。

【０１０９】図９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、表１〜
５に示した走査結像レンズを有する光走査ユニット１０
０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１０
３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。

【０１１０】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、帯電ロ一ラ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。

【０１１１】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。

【０１１２】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与ローラ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９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１１
０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１
２を搬送路へ送り込む。

【０１１３】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とで構成されており、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１１
２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。

【０１１４】図９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。

【０１１５】ここで、例えば光走査装置の光源にマルチ
ビームレーザーを用いた場合、２ビーム間の副走査ピッ
チ間隔を一定に保つことが要求される。そのためには、
全走査域において副走査倍率を一定とする事が必須であ
る。従来は２つの面のベンディングにより主平面の位置
制御することで対応していた為、成形型組み誤差、及び
筐体への組み付けによるレンズ偏心により走査線湾曲が
発生し、画像上問題となっていた。本発明では光学設計
上からアプローチすることでこの問題を解決することに
成功している。

【０１１６】（第３の実施例）図１０は本発明の実施態
様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。

【０１１７】図１０において、６０はカラー画像形成装
置、１１、１２、１３、１４は各々表１〜５に示したい
ずれかの走査結像レンズを有する光走査装置、２１、２
２、２３、２４は各々像担持体としての感光ドラム、３
１、３２、３３、３４は各々現像器、５１は搬送ベルト
である。

【０１１８】図１０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（グリ一ン）、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１１、１２、１３、１４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、４
４が出射され、これらの光ビームによって感光ドラム２
１、２２、２３、２４の感光面が主走査方向に走査され
る。

【０１１９】本実施態様におけるカラー画像形成装置は
光走査装置（１１、１２、１３、１４）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、各々平行して感光ドラ
ム２１、２２、２３、２４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。

【０１２０】本実施態様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１１、１２、１３、１４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２１、２２、２３、２
４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。

【０１２１】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。

【０１２２】本発明では、１つの偏向手段に２つの結像
光学系が対応し、各結像光学系に感光体が対応するユニ
ットが２つあるような形態にも適用できる。また、１つ
の偏向手段に２つの結像光学系が対応し、各結像光学系
に２つの感光体が対応する形態にも適用できる。

【０１２３】ここで、カラー画像形成装置においては特
に走査線湾曲を低減させなければならない。なぜなら
ば、各色異なった走査線湾曲が発生した場合、副走査方
向のレジをいくら合わせても、色ずれが発生してしま
う。人間の視覚特性上、色ずれは画像の直線性より非常
に目立つため、単色の画像形成装置より非常に厳しく走
査線湾曲を低減することが要求される。この様な要求に
対して従来は、成形型の組み付け精度の向上及びレンズ
の筐体への取り付け精度の向上で対応していたが、木発
明では光学設計上からアプローチすることでこの問題を
解決することに成功している。

【０１２４】

【表１】

【０１２５】

【表２】

【０１２６】

【表３】

【０１２７】

【表４】

【０１２８】

【表５】

【０１２９】

【表６】

【０１３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
副走査方向のパワーを出射面側に略集中させた１枚構成
のｆθレンズを使用し、出射面側の主走査方向の形状を
副走査倍率一定となるように定めたことにより、成形型
の組み付け精度、及びレンズの筐体への組み付けの精度
を緩和することができ、走査線湾曲の発生を抑えること
を可能とし、特にカラー画像形成装置において、走査線
湾曲に起因する色ずれを低減し、高品位で且つ低コスト
な光走査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光走査装置の要部断面図。

【図２】出射面側の主走査形状を決定するための数式で
使用される記号を説明した図。

【図３】理論式より求めた主走査形状と実際の主走査形
状。

【図４】表１〜表５に記載の走査レンズのＺ方向のシフ
トによる曲がり敏感度。

【図５】表１〜表５に記載の走査レンズの主走査と平行
な軸を中心とした回転による曲がり敏感度。

【図６】表１〜表５に記載の走査レンズの像面湾曲。

【図７】表１〜表５に記載の走査レンズのｆθ特性。

【図８】表１〜表５に記載の走査レンズの副走査倍率。

【図９】本発明の走査結像レンズを用いた画像形成装
置。

【図１０】本発明の走査結像レンズを用いたカラー画像
形成装置。

【図１１】従来の光走査装置。

【図１２】従来の１枚系の実施例。

【図１３】術来の走査レンズのＺ方向のシフトによる曲
がり敏感度。

【図１４】従来の走査レンズの主走査と平行な軸を中心
とした回転による曲がり敏感度。

【図１５】副走査倍率を一定にするための光路長の関係
を説明する図。

【符号の説明】

１、７１ 光源 ２、７２ コリメ−タレンズ ３、７３ 絞り ４、７４ シリンドリカルレンズ ５、７５ ポリゴンミラー ６、７６ 走査結像レンズ ８、７８ 感光体ドラム １００ 光走査ユニット １０１ 感光体ドラム ｌ０２ 帯電ローラ ｌ０３ 光ビーム １０４ 画像形成装置 １０７ 現像器 １０８ 転写ローラ １０９ 用紙カセット １１０ 給紙ローラ １１１ プリントコントローラ １１２ 用紙 １１３ 定着ローラ １１４ 加圧口ーラ １１５ モータ １１６ 排紙ローラ １１７ 外部機器 １１、１２、１３、１４ 光走査装置 ２１、２２、２３、２４ 感光体ドラム 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 プリントコントローラ ６０ カラー画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ (72)発明者 加藤 学 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 石原 圭一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 BA86 BB03 2H045 CA04 CA34 CA55 CA68 2H087 KA19 LA22 PA01 PA17 PB01 QA01 QA02 QA07 QA13 QA14 QA32 QA33 QA34 RA04 RA05 RA08 RA12 RA13 UA01 5C051 AA02 CA07 DB02 DB22 DB30 DC04 DC07 5C072 AA03 BA17 HA02 HA09 HA13 QA14 XA01 XA05

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段から射出した光束を偏向素子に
   導光し、該偏向素子により偏向された光束を被走査面上
   に結像させる結像光学系を有する光走査装置において、 該結像光学系は単レンズからなり、該単レンズの入射面
   及び出射面の主走査方向断面形状は非円弧であり、該結
   像光学系の全系の副走査方向のパワーをφｓ、該出射面
   の副走査方向のパワーをφｓ２としたとき、該出射面の
   副走査方向のパワーは、０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１
   を満足しており、光軸上における該偏向手段から該単レ
   ンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、該単レンズ
   の出射面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂ０とし、軸
   外における該偏向手段から該単レンズの出射面までの空
   気換算距離をＬ_ａθ、該単レンズの出射面から該被走査
   面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、該出射面の主走査方
   向の非円弧は、 【外１】 を満足していることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 前記出射面の副走査方向のパワー又は／
   及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向の形
   状に相関無く変化していることを特徴とする請求項１に
   記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 前記出射面の副走査方向の曲率半径が軸
   上から軸外に向って変化していることを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記入射面及び前記出射面がアナモフィ
   ック面であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか
   １項に記載の光走査装置。
5. 【請求項５】 前記入射面の副走査方向の形状が平面又
   は円弧であり、前記出射面の副走査方向の形状が円弧で
   あることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記
   載の光走査装置。
6. 【請求項６】 前記光源手段からの光束が該偏向手段に
   より偏向される偏向点から被走査面までの距離Ｌは、前
   記結像光学系の焦点距離ｆを用いて、以下の範囲を満足
   することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記
   載の光走査装置。 １．２ｆ＜Ｌ＜１．４５ｆ
7. 【請求項７】 前記結像光学系の主走査方向のレンズ形
   状のうち、非球面を使用する面において、曲率変化に変
   曲点を持たないことを特徴とする請求項１から６の何れ
   か１項に記載の光走査装置。
8. 【請求項８】 前記結像光学系は、プラスチック成型に
   より作製されていることを特徴とする請求項１から７の
   何れか１項に記載の光走査装置。
9. 【請求項９】 前記結像光学系の光源としてマルチビー
   ムレーザを用いたことを特徴とする請求項１から８の何
   れか１項に記載の光走査装置。
10. 【請求項１０】 前記結像光学系の全系の副走査方向の
    パワーをφｓ、前記出射面の副走査方向のパワーをφｓ
    ２としたとき、該出射面の副走査方向のパワーは、０．
    ９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足していることを特
    徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の光走査装
    置。
11. 【請求項１１】 光軸上における前記偏向手段から前記
    単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、前記単
    レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂ０と
    し、軸外における前記偏向手段から該単レンズの出射面
    までの空気換算距離をＬ_ａθ、前記単レンズの出射面か
    ら前記被走査面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、該出射
    面の主走査方向の非円弧は、 【外２】 を満足していることを特徴とする請求項１から１０の何
    れか１項に記載の光走査装置。
12. 【請求項１２】 前記単レンズの出射面の副走査面内の
    形状は円弧であることを特徴とする請求項１から１１の
    何れか１項に記載の光走査装置。
13. 【請求項１３】 前記単レンズの入射面の副走査面内の
    形状は平面であることを特徴とする請求項１から１２の
    何れか１項に記載の光走査装置。
14. 【請求項１４】 請求項１から１３の何れか１項に記載
    の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、
    前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体上
    に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器
    と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写
    器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着
    器とを備えた画像形成装置。
15. 【請求項１５】 請求項１から１４の何れか１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備えた画像形成装置。
16. 【請求項１６】 請求項１から１５の何れか１項に記載
    の光走査装置を複数備え、各光走査装置は、各色に対応
    した感光体に対して画像情報を記録することを特徴とす
    る画像形成装置。
17. 【請求項１７】 光源手段から射出した光束を偏向素子
    に導光し、該偏向素子により偏向された光束を被走査面
    上に結像させる結像光学系を有する光走査装置におい
    て、 該結像光学系はモールドプロセスで成形された単レンズ
    からなり、該単レンズの入射面及び出射面の主走査方向
    断面形状は非円弧であり、該結像光学系の全系の副走査
    方向のパワーをφｓ、該出射面の副走査方向のパワーを
    φｓ２としたとき、該出射面の副走査方向のパワーは
    ０．９≦φｓ２／φｓ≦１．１を満足しており、光軸上
    における該偏向手段から該単レンズの出射面までの空気
    換算距離をＬ_ａ０、該単レンズの出射面から前記被走査
    面までの距離をＬ_ｂ０とし、軸外における該偏向手段か
    ら該単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａθ、該
    単レンズの出射面から該被走査面までの距離をＬ_ｂθと
    したとき、該出射面の主走査方向の非円弧は、 【外３】 を満足していることを特徴とする光走査装置。
18. 【請求項１８】 前記出射面の副走査方向のパワー又は
    ／及び前記入射面の副走査方向のパワーが主走査方向の
    形状に相関無く変化していることを特徴とする請求項１
    ７に記載の光走査装置。
19. 【請求項１９】 前記出射面の副走査方向の曲率半径が
    軸上から軸外に向って変化していることを特徴とする請
    求項１７又は請求項１８に記載の光走査差装置。
20. 【請求項２０】 前記入射面及び前記出射面がアナモフ
    ィック面であることを特徴とする請求項１７乃至１９の
    何れか１項に記載の光走査装置。
21. 【請求項２１】 前記入射面の副走査方向の形状が平面
    又は円弧であり、前記出射面の副走査方向の形状が円弧
    であることを特徴とする請求項１７乃至２０の何れか１
    項に記載の光走査装置。
22. 【請求項２２】 前記光源手段からの光束が該偏向手段
    により偏向される偏向点から被走査面までの距離Ｌは、
    前記結像光学系の焦点距離ｆを用いて、以下の範囲を満
    足することを特徴とする請求項１７乃至２１の何れか１
    項に記載の光走査装置。 １．２ｆ＜Ｌ＜１．４５ｆ
23. 【請求項２３】 前記結像光学系の主走査方向のレンズ
    形状のうち、非球面を使用する面において、曲率変化に
    変曲点を持たないことを特徴とする請求項１７から２２
    の何れか１項に記載の光走査装置。
24. 【請求項２４】 前記結像光学系は、プラスチック成型
    により作製されていることを特徴とする請求項１７から
    ２３の何れか１項に記載の光走査装置。
25. 【請求項２５】 前記結像光学系の光源としてマルチビ
    ームレーザを用いたことを特徴とする請求項１７から２
    ４の何れか１項に記載の光走査装置。
26. 【請求項２６】 前記結像光学系の全系の副走査方向の
    パワーをφｓ、前記出射面の副走査方向のパワーをφｓ
    ２としたとき、前記出射面の副走査方向のパワーは、
    ０．９５≦φｓ２／φｓ≦１．０５を満足していること
    を特徴とする請求項１７から２５の何れか１項に記載の
    光走査装置。
27. 【請求項２７】 光軸上における前記偏向手段から前記
    単レンズの出射面までの空気換算距離をＬ_ａ０、前記単
    レンズの出射面から前記被走査面までの距離をＬ_ｂ０と
    し、軸外における前記偏向手段から該単レンズの出射面
    までの空気換算距離をＬ_ａθ、前記単レンズの出射面か
    ら前記被走査面までの距離をＬ_ｂθとしたとき、該出射
    面の主走査方向の非円弧は、 【外４】 を満足していることを特徴とする請求項１７から２６の
    何れか１項に記載の光走査装置。
28. 【請求項２８】 前記単レンズの出射面の副走査面内の
    形状は円弧であることを特徴とする請求項１７から２７
    の何れか１項に記載の光走査装置。
29. 【請求項２９】 前記単レンズの入射面の副走査面内の
    形状は平面であることを特徴とする請求項１７から２８
    の何れか１項に記載の光走査装置。
30. 【請求項３０】 請求項１から２９の何れか１項に記載
    の光走査装置と、前記被走査面に配置された感光体と、
    前記光走査装置で走査された光束によって前記感光体上
    に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像器
    と、前記現像されたトナー像を被転写材に転写する転写
    器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着
    器とを備えた画像形成装置。
31. 【請求項３１】 請求項１７から３０の何れか１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備えた画像形成装置。
32. 【請求項３２】 請求項１７から３１の何れか１項に記
    載の光走査装置を複数備え、各光走査装置は、各色に対
    応した感光体に対して画像情報を記録することを特徴と
    する画像形成装置。