JP2011180427A - 光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被走査面上のビームスポット径を環境変動に対して安定的に保ち、所望の走査線ピッチが確保された光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】面発光レーザ１と、該面発光レーザ１から出射された光ビームを所望のビーム形態に変換する１個の光学素子２と、該光学素子２に変換された光ビームを導光する光偏向器前光学系４，５と、該光偏向器前光学系４，５により導光された光ビームを偏向する光偏向器６と、該光偏向器６により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する樹脂製走査レンズ７と、を備え、前記光偏向器前光学系４，５は、前記副走査方向に負パワーを有する樹脂製レンズ４と、前記副走査方向に正パワーを有するガラス製レンズ５と、を含み、前記樹脂製レンズ４は、回折光学素子であり、主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して被走査面８に光ビームを照射すること。
【選択図】図１

Description

本発明は、光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置に関するものである。

面発光レーザは、従来の端面発光レーザと異なり、発光部が点光源とみなせない。そのため、一般的に感光体上のビームスポット径は太くなる傾向にある。
ここで、高精彩の画像を得るためには、ビームスポット径は絞られていることが好ましいが、小径ビームスポットは必然的に深度が狭くなるため、諸々の要因により所望のスポット径よりも太くなりやすく（ビームスポット径の劣化が発生し）、高精細な画像が得られにくい。

ビームスポット径を劣化させる要因は大きく２つあり、光学素子の部品誤差・取付誤差と温度変動である。
光学素子の部品誤差・取付誤差を低減するには高い加工精度が要求され、コストがかかる。そのため、温度変動によるビームスポット径の劣化を低減させる必要がある。

温度変動によるビームスポット径の劣化を低減させる従来技術として特許文献１がある。特許文献１にかかる技術では、光源ユニットに正パワーを有するガラス製レンズと負パワーを有する樹脂製レンズとの２枚を搭載し、温度変動による焦点距離の変化を相殺することを図っている。

ところが、光源ユニットに搭載された２枚のレンズ（ガラス製レンズ、樹脂製レンズ）は、感光体上で所望の走査線ピッチが得られるように配置されるが、この配置が適切に行われないと、バンディングという筋画像を発生させる。
また、バンディングを発生させる走査線ピッチの誤差は、光源ユニットにおける配置構成だけではなく、走査レンズの副走査方向のパワー誤差によっても発生する。このパワー誤差のばらつきが小さければ、その誤差を考慮して光源ユニットにおける２枚のレンズの配置を決定すればよい。しかしながら、キャビティ間のばらつき（複数のキャビティで走査レンズを成形する場合）や、材料のロット間ばらつきなどにより、走査レンズの副走査方向のパワー誤差のばらつきは一般に小さくない。

走査レンズの副走査方向のパワー誤差による走査線ピッチの誤差を低減する従来技術として特許文献２がある。特許文献２にかかる技術では、シリンドリカルレンズを２枚構成にして、所謂ズーム調整により走査線ピッチの誤差を低減させるものである。

特許文献１にかかる技術と特許文献２にかかる技術とを同時に採用すると、光偏向器前のレンズの枚数は４枚となり、調整が煩雑になるばかりでなく、部品誤差・組付誤差のパラメータが増加するので感光体（被走査面）上の光学性能を良好にすることが困難となる。

そこで、本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、被走査面（感光体）上のビームスポット径を環境変動に対して安定的に保ち、所望の走査線ピッチが確保された光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

しかして、上記課題を解決するために本発明に係る光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置は、具体的には下記（１）〜（８）に記載の技術的特徴を有する。
（１）：主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して被走査面に光ビームを照射する光走査装置であって、面発光レーザと、該面発光レーザから出射された光ビームを所望のビーム形態に変換する１個の光学素子と、該光学素子に変換された光ビームを導光する光偏向器前光学系と、該光偏向器前光学系により導光された光ビームを偏向する光偏向器と、該光偏向器により偏向された光ビームを前記被走査面上に集光させて光スポットを形成する樹脂製走査レンズと、を備え、前記光偏向器前光学系は、前記副走査方向に負パワーを有する樹脂製レンズと、前記副走査方向に正パワーを有するガラス製レンズと、を含み、前記樹脂製レンズは、回折光学素子であることを特徴とする光走査装置である。
（２）：前記回折光学素子は、回折部パワーが、当該光走査装置内部の温度変化に起因する前記主走査方向のビームウェ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上記（１）に記載の光走査装置である。
（３）：前記回折光学素子は、楕円状の溝を有し、回折部パワーが、当該光走査装置内部の温度変化に起因する前記副走査方向のビームウェ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上記（１）または（２）に記載の光走査装置である。
（４）：前記ガラス製レンズは、前記副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズであることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか１項に記載の光走査装置である。
（５）：前記回折光学素子は、回折面と反対側の面が、アナモフィックな屈折面であることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の光走査装置である。
（６）：前記回折光学素子は、回折面がマルチステップ形状を有することを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか１項に記載の光走査装置である。
（７）：前記面発光レーザ及び前記光学素子は、該光学素子の光軸の周りに回動可能であり、前記樹脂製レンズ及び前記ガラス製レンズは、それぞれの配置位置が調整可能であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の光走査装置である。
（８）：１以上の画像形成部を有する画像形成装置において、前記画像形成部は、感光性の像担持体に対して光走査を行って潜像を形成する光走査手段と、該潜像を可視化して画像を形成する現像手段と、を備え、前記光走査手段は、上記（１）乃至（７）のいずれか１項に記載の光走査装置を１以上有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、被走査面上のビームスポット径を環境変動に対して安定的に保ち、所望の走査線ピッチが確保された光走査装置及び該光走査装置を用いた画像形成装置を提供することができる。

本発明に係る光走査装置の一実施の形態における光学配置を示す概略図である。 アナモフィック光学素子４の形態における構成を説明するための概略図である。 アナモフィック光学素子４のその他の形態における構成を説明するための概略図である。 複数の発光部が２次元的に配列されている場合に、光源ユニットを所定角度θだけ回転させたときの主走査方向発光部座標と副走査方向発光部座標との関係を示す図である。 光走査装置が調整ネジとバネとにより光軸周りに回動可能である構成例を示す概略図である。 本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。

＜光走査装置＞
本発明に係る光走査装置は、面発光レーザ１と、該面発光レーザ１から出射された光ビームを所望のビーム形態に変換する１個の光学素子２と、該光学素子２に変換された光ビームを導光する光偏向器前光学系４，５と、該光偏向器前光学系４，５により導光された光ビームを偏向する光偏向器６と、該光偏向器６により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する樹脂製走査レンズ７と、を備え、前記光偏向器前光学系４，５は、前記副走査方向に負パワーを有する樹脂製レンズ４と、前記副走査方向に正パワーを有するガラス製レンズ５と、を含み、前記樹脂製レンズ４は、回折光学素子であり、主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して被走査面８に光ビームを照射することを特徴とする。
なお、ここで言う「主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して被走査面に光ビームを照射する」とは、光走査装置（の絶対的な光ビームの照射位置）は副走査方向に移動せず、光ビームが照射される被走査面が副走査方向に移動することで、主走査方向および副走査方向に所定の面積を有する被走査面に光ビームを照射する態様も含むものである。即ち本発明にかかる光走査装置は、副走査方向において、光ビームの照射位置と、被走査面の位置と、が相対的に移動することにより、主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して、被走査面への光ビームの照射を実現するものである。

ここで本発明に係る光走査装置について説明するに先立ち、光走査装置の光学系に樹脂製レンズが含まれる場合に、環境変動や波長変化に対する「被走査面に向かって集光される光ビーム」のビームウェスト位置の変動を簡単に説明する。

先ず、温度変動によるビームウェ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」、「半導体レーザの発光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。

「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。一方、「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。また一方、「半導体レーザの発光波長」は、一般に温度上昇と共に長波長側へずれる。なお、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。

即ち、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、温度上昇と共にその「パワーの絶対値」が減少するように変化する。

一方、回折面の「回折部」によるパワーは、回折角が波長に比例するところから、回折面の「回折部」のパワーは、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、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。

ここで、回折面の「回折部」と言っているのは、本発明における光学素子の回折面は、必ずしも平面に形成されたものではなく、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。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回折面の「回折部」と呼ぶ。

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」のパワーが共に正である場合に、環境温度が上昇した場合を考える。
このとき、樹脂製レンズの屈折率の変化によるビームウェスト位置変動量：Ａ、樹脂製レンズの形状変化によるビームウェスト位置変動量：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ェスト位置変動量：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ェスト位置変動量：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。

そして、この温度変化に伴うトータルのビームウェスト位置変動量は、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、ビームウェスト位置変動量が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ェスト位置変動を良好に補正することができる。

次に、上記の如く温度変化に伴うビームウェスト位置変動を良好に補正することができる「回折部」を有する回折面について、本発明における「回折部」を実施するための形態の具体例と共にさらに説明をする。
このようにしてパワーを設定された回折面は、一般に様々な形状をとりうるが、回折面の形成には微細加工の技術が必要である。更に、その精度も極めて高いものが要求される。この精度が確保できないと、回折効率の低下、波面収差の劣化、散乱光の発生等、好ましくない現象が多岐に渡り発生する。また、このような精度を確保するためには、非常に優れた計測技術も不可欠である。
しかし、球面を基本形状とした回折面ですらその計測には困難を伴い、高い品質の回折面が得られていないのが実情である。

そこで、本発明の光学素子における回折面は、階段構造でかつほぼノンパワーとすることを特徴としている。階段構造とするためには、回折面の「回折部」のパワーと「屈折部」のパワーとを、絶対値が等しく異符号のものとすればよい。このとき得られる回折面は必然的に階段構造となる。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。

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いため、加工精度に対する要求も抑えることが可能となる。また、階段構造であれば、シェーパー加工のような加工痕を発生させないような形成方法が採用でき、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、加工時の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。従って、このような階段構造の回折面は、いかなるパワーのレンズにも採用することができるのである。

もちろん、回折面の面精度も局所的に非平面であるところがないため、非常に滑らかに仕上げることができるので、散乱光の発生やビームスポット径太りの発生も殆どない。

さらに、この階段構造の回折面をマルチビーム光源を用いた光走査装置に展開した場合には、この光学素子による光軸方向の回転による、被走査面上の走査線ピッチの変動が起こりにくい、というメリットもある。

そして、本発明に係る光走査装置について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明に係る光走査装置の実施の１形態で、その光学配置を示している。
符号１は光源である面発光レーザ、符号２は光学素子としてのカップリングレンズ、符号３はアパーチュア、符号４、５は光偏向器前光学系としてのアナモフィック光学素子、符号６は光偏向器である回転多面鏡のポリゴンミラー、符号７は樹脂走査レンズとしての走査光学系、符号８は被走査面をそれぞれ示す。

面発光レーザ１は複数の発光部を有しており、そこ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により所望の形態にビーム整形されてアナモフィック光学素子４、５に入射する。アナモフィック光学素子４、５を透過した光ビームは、副走査方向に集束しつつポリゴンミラー６の偏向反射面近傍に「主走査方向に長い線像」として結像し、偏向反射面に反射されると、走査光学系７に入射する。

走査光学系７は２枚の樹脂製のレンズ７−１、７−２により構成され、これらレンズ７−１、７−２を透過した光ビームは被走査面８に入射し、走査光学系７の作用により被走査面８上に光スポットを形成する。

ポリゴンミラー６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。走査光学系７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１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。なお、図１に示す被走査面８上において、紙面（面発光レーザ１の発光面に対して垂直な面）に対して垂直な方向（紙面垂直方向）が副走査方向である。

走査光学系７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６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「感光性媒体（感光性の像担持体）の感光面」である。

以下、上記実施の形態に関する具体的な実施例を挙げる。

上記表１においてＲ_ｍは「主走査方向の近軸曲率」、Ｒ_ｓは「副走査方向の近軸曲率」であり、Ｄ_ｘ、Ｄ_ｙ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。

例えば、光偏向器に対するＤ_ｘ、Ｄ_ｙについてみると、光偏向器（ポリゴンミラー）６の回転軸から見て、走査光学系７におけるレンズ７−１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６８．６３ｍｍ離れ、主走査方向（ｙ方向、図１の上下方向）に１２．４３ｍｍ離れている。

また、レンズ７−１の光軸上の肉厚は１４ｍｍ、レンズ７−１と７−２の間の面間隔は８９．３４ｍｍ、レンズ７−２の光軸上の肉厚は３．５ｍｍ、レンズ７−２から被走査面までの距離は１４３．９２ｍｍである。

走査光学系７のレンズ７−１、７−２の各面は非球面であり、樹脂製の走査レンズである。
レンズ７−１とレンズ７−２の入射側面および射出側面は、主走査方向には「下記式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「下記式２に従って変化」する特殊面である。

・非円弧形状
主走査断面内の近軸曲率半径：Ｒ_ｍ、光軸からの主走査方向の距離：Ｙ、円錐定数：Ｋ、高次の係数：Ａ_１、Ａ_２、Ａ_３、Ａ_４、Ａ_５、…、光軸方向のデプス：Ｘとして下記式１で表現される。

・・・式１

・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、…を係数として下記式２で表される。

・・・式２

各面の係数を下記表２に挙げる。

光偏向器前光学系としてのアナモフィック光学素子４、５に本発明を実施するための一形態としてのパワー回折面を採用した例を示す。
アナモフィック光学素子４は「片面が回折部パワーと屈折部パワーの総合パワーが０であるマルチステップ形状をした回折面（入射面）、反対面（出射面）はアナモフィック面を有する樹脂製レンズ」である回折光学素子、アナモフィック光学素子５は「片面が平面、反対面はシリンドリカル面を有するガラス製レンズ」である。

（アナモフィック光学素子４の実施の形態）
図２はアナモフィック光学素子４の一形態を説明図的に示しており、図２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「回折部パワーと屈折部パワーの総合パワーが０であるマルチステップ形状をした直線状の溝として構成された回折面」、他方の面には図示の如く「アナモフィック面」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切断端面」における端面図であり、左側の図は、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端面」における端面図である。これら端面図に示されたように、片面は回折部パワーと屈折部パワーの総合パワーが０であるマルチステップ形状をした直線状の溝として構成された回折面、他方の面はアナモフィック面を有するレンズになっている。

光源側からアナモフィック光学素子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、副走査方向には発散するビーム形態となる。そして、アナモフィック光学素子５を通過すると、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。

ここで、回折面の回折部のパワーは、温度変動に起因する、主走査方向のビームウェスト位置変化を略０とするように設定される。
回折面は、下記式３で表される、２次の位相関数：ｗ、で表されるものである。

ｗ＝Ｃ_ｙ・ｙ^２ ・・・式３

上記式３中、Ｙは光軸を原点とする主走査方向の座標で、係数：Ｃ_ｙは、Ｃ_ｙ＝２．０２×１０^−３である。

（アナモフィック光学素子４のその他の実施の形態）
図３はアナモフィック光学素子４のその他の形態を説明図的に示しており、その見方は図２と同じである。図２と異なるのは、回折面が楕円状の溝として構成されている点である。
このようにするメリットは、感光体（被走査面）上における副走査方向の光学性能も環境変動に対して安定的に保つことができる点である。アナモフィック光学素子４、５は両方ともに副走査方向にパワーを有し、しかも一方は負パワーを有する樹脂製レンズ、もう一方は正パワーを有するガラス製レンズで構成されているため、各々のパワー配分を適切に設定すれば、環境変動に対して、例えば副走査方向のビームウェスト位置変化を略０とするようにできる。しかし、副走査方向については、ビームウェスト位置以外に複数の走査線ピッチ変化を略０とすることも考慮しなければならない。この２つを同時に補正するために、各々のパワー配分はビームウェスト位置変化を略０とする機能として、回折パワーの配分は走査線ピッチ変化を略０とする機能として設定するのである。そのため、回折面は楕円状の溝として構成されることになる。

回折面の回折部のパワーは、主走査方向・副走査方向ともに、下記式４で表される、２次の位相関数：ｗ、で表されるものである。

ｗ＝Ｃ_ｙ・ｙ^２＋Ｃ_ｚ・ｚ^２ ・・・式４

上記式４中、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：Ｃ_ｙ、Ｃ_ｚは、Ｃ_ｙ＝２．０２×１０^−３、Ｃ_ｚ＝１．７１５×１０^−２である。

（走査線ピッチを調整するための形態）
マルチビーム光走査装置における感光体（被走査面）上の走査線ピッチを調整する方法として、光源ユニットをカップリングレンズの光軸の周りに回転調整する方法が考案されている。しかしながら、図４に示すように、複数の発光部が２次元的に配列されている場合には、光源ユニットを所定角度θだけ回転すると、副走査方向の発光部間隔は広がる部分と狭くなる部分の両方を発生させてしまう。従って、発光部が２次元的に配列された光源を用いた場合には、光源ユニットの回転は「すべての発光部の間隔が等間隔になる」ように調整するために利用しなければならない。そして、「感光体上の走査線ピッチを所望の間隔に設定する」のは別の機構で副走査方向の倍率調整をする必要がある。このため、アナモフィック光学素子４、５の配置位置を調整することで、「感光体上の走査線ピッチを所望の間隔に設定する」との目的を達成する。

具体的に本実施の形態では、図５のように調整ネジをＡ方向に回転することで、バネの伸縮を伴って光源ユニット（面発光レーザ）をＢ方向に回動可能とし、「すべての発光部の間隔が等間隔になる」位置で固定する。もちろん、この機構はステッピングモータなどを用いることも可能である。その後、アナモフィック光学素子４、５の配置位置を感光体上の走査線ピッチが所望の間隔となるように調整して、接着固定する。もちろん、この機構はアナモフィック光学素子４、５を別々のホルダに固定し、独立に可動にしてステッピングモータ等で駆動できるようにしてもよい。

＜画像形成装置＞
本発明に係る画像形成装置は、１以上の画像形成部を有し、前記画像形成部は、感光性の像担持体に対して光走査を行って潜像を形成する光走査手段と、該潜像を可視化して画像を形成する現像手段と、を備え、前記光走査手段は、上述の本発明に係る光走査装置を１以上有することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置では、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たように、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。
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、画像形成の工程において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。

次に、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図６は、本発明に係る画像形成装置の実施の１形態を略示している。
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。
画像形成装置下部側には、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。

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。
即ち、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。

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（搬送ベルト３２の搬送方向）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（転写紙の）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。

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。
なお、上述の実施の形態は感光体７から記録媒体である転写紙に直接転写を行う、いわゆる直接転写方式であるが、本発明はかかる方式に何ら限定されるものではない。即ち、中間転写ベルトを搭載し、この中間転写ベルトに中間転写（一次転写）を行った後に記録媒体に二次転写する、いわゆる中間転写方式など、周知慣用の構成を採用してもよい。

かかる画像形成装置に、上述して説明した本発明に係る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、画像の形成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。

上記の如く、本発明の光走査装置では、温度変動に起因する主走査方向および副走査方向のビームウェスト位置の変化を「略０とする」ように、回折面のパワーを設定するので、温度変動に対してビームウェスト位置変化が有効に補正され、常に安定したビームスポット径、走査線ピッチで光走査を行うことがでる。また、この光走査装置を用いることにより本発明の画像形成装置は安定した画像形成が可能である。

（図１〜３について）
１ 面発光レーザ
２ 光学素子（カップリングレンズ）
３ アパーチュア
４ 樹脂製レンズ（アナモフィック光学素子）
５ ガラス製レンズ（アナモフィック光学素子）
６ 光偏向器（ポリゴンミラー）
７ 樹脂製走査レンズ
８ 被走査面
（図６について）
７ 感光体
９ レジストローラ
１０ ベルト帯電チャージャ
１１ ベルト分離チャージャ
１２ 除電チャージャ
１３ クリーニング装置
１４ 定着装置
１５ 排紙トレイ
１６ 排紙ローラ
３０ 給紙カセット
３２ 搬送ベルト
４０ 帯電チャージャ
５０ 光走査装置
６０ 現像装置
３０ 転写チャージャ
８０ クリーニング装置

特開２００９−８０４５７号公報 特開２００８−７６７１２号公報

Claims (8)

1. 主走査方向への光走査を副走査方向に繰り返して被走査面に光ビームを照射する光走査装置であって、
   面発光レーザと、
   該面発光レーザから出射された光ビームを所望のビーム形態に変換する１個の光学素子と、
   該光学素子に変換された光ビームを導光する光偏向器前光学系と、
   該光偏向器前光学系により導光された光ビームを偏向する光偏向器と、
   該光偏向器により偏向された光ビームを前記被走査面上に集光させて光スポットを形成する樹脂製走査レンズと、を備え、
   前記光偏向器前光学系は、前記副走査方向に負パワーを有する樹脂製レンズと、前記副走査方向に正パワーを有するガラス製レンズと、を含み、
   前記樹脂製レンズは、回折光学素子であることを特徴とする光走査装置。
2. 前記回折光学素子は、回折部パワーが、当該光走査装置内部の温度変化に起因する前記主走査方向のビームウェ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請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記回折光学素子は、楕円状の溝を有し、回折部パワーが、当該光走査装置内部の温度変化に起因する前記副走査方向のビームウェ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請求項１または２に記載の光走査装置。
4. 前記ガラス製レンズは、前記副走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光走査装置。
5. 前記回折光学素子は、回折面と反対側の面が、アナモフィックな屈折面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光走査装置。
6. 前記回折光学素子は、回折面がマルチステップ形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光走査装置。
7. 前記面発光レーザ及び前記光学素子は、該光学素子の光軸の周りに回動可能であり、
   前記樹脂製レンズ及び前記ガラス製レンズは、それぞれの配置位置が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置。
8. １以上の画像形成部を有する画像形成装置において、
   前記画像形成部は、感光性の像担持体に対して光走査を行って潜像を形成する光走査手段と、該潜像を可視化して画像を形成する現像手段と、を備え、
   前記光走査手段は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置を１以上有することを特徴とする画像形成装置。

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