JP2021170047A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021170047A JP2021170047A JP2020072194A JP2020072194A JP2021170047A JP 2021170047 A JP2021170047 A JP 2021170047A JP 2020072194 A JP2020072194 A JP 2020072194A JP 2020072194 A JP2020072194 A JP 2020072194A JP 2021170047 A JP2021170047 A JP 2021170047A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical scanning
- scanning apparatus
- collimator lens
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Lenses (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
【課題】製造が容易でありながら、入射光学系の焦点距離を変更した際の温度変化に伴う被走査面上における結像位置の変位を抑制することができる光走査装置を提供する。【解決手段】本発明に係る光走査装置は、光源からの光束の収束度を変換する第１及び第２の光学素子を有する入射光学系と、入射光学系からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、樹脂材料で形成される結像光学素子を有し、偏向器によって偏向された光束を被走査面に導光する結像光学系と、少なくとも三つの保持部材とを備え、第１及び第２の光学素子は、少なくとも三つの保持部材の何れかにより保持されており、第１の光学素子の主走査断面内におけるパワーは入射光学系において最も大きく、第２の光学素子の温度変化に対する主走査断面内におけるパワーの変化量は、第１の光学素子よりも大きいことを特徴とする。【選択図】 図２
Description
本発明は、光走査装置に関し、特にレーザープリンター、ファクシミリや複写機等の画像形成装置に好適なものである。
従来、入射する光束の光量を解像度の変更に伴って増減させるために、互いに焦点距離が異なる複数のコリメーターレンズを保持するための複数の保持部が設けられた光走査装置が知られている。
一方、このような光走査装置においてコリメーターレンズを焦点距離が異なるものに変更すると、光走査装置の内部温度の変化に伴う焦点位置のずれを補償することができなくなることによって、被走査面上の結像位置が大きく変位する虞があることも知られている。
特許文献１は、光源を接着固定する位置をコリメーターレンズの焦点距離に応じて変更することで、光走査装置の内部温度の変化に伴うそのような被走査面上における結像位置の変位を抑制する光走査装置を開示している。
一方、このような光走査装置においてコリメーターレンズを焦点距離が異なるものに変更すると、光走査装置の内部温度の変化に伴う焦点位置のずれを補償することができなくなることによって、被走査面上の結像位置が大きく変位する虞があることも知られている。
特許文献１は、光源を接着固定する位置をコリメーターレンズの焦点距離に応じて変更することで、光走査装置の内部温度の変化に伴うそのような被走査面上における結像位置の変位を抑制する光走査装置を開示している。
しかしながら、一般的に用いられる光走査装置において光源を接着固定する位置を特許文献１に従って変更しようとすると、数〜数百マイクロメートルの位置精度が求められる。
そのため、光源を接着固定する際の工程が複雑化することで組立作業性が悪化してしまう。
そこで本発明は、製造が容易でありながら、入射光学系の焦点距離を変更した際の温度変化に伴う被走査面上における結像位置の変位を抑制することができる光走査装置を提供することを目的とする。
そのため、光源を接着固定する際の工程が複雑化することで組立作業性が悪化してしまう。
そこで本発明は、製造が容易でありながら、入射光学系の焦点距離を変更した際の温度変化に伴う被走査面上における結像位置の変位を抑制することができる光走査装置を提供することを目的とする。
本発明に係る光走査装置は、光源からの光束の収束度を変換する第１及び第２の光学素子を有する入射光学系と、入射光学系からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、樹脂材料で形成される結像光学素子を有し、偏向器によって偏向された光束を被走査面に導光する結像光学系と、少なくとも三つの保持部材とを備え、第１及び第２の光学素子は、少なくとも三つの保持部材の何れかにより保持されており、第１の光学素子の主走査断面内におけるパワーは入射光学系において最も大きく、第２の光学素子の温度変化に対する主走査断面内におけるパワーの変化量は、第１の光学素子よりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、製造が容易でありながら、入射光学系の焦点距離を変更した際の温度変化に伴う被走査面上における結像位置の変位を抑制することができる光走査装置を提供することができる。
以下、本実施形態に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
なお以下の説明において、主走査方向とは、偏向器（回転多面鏡）の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向（偏向器により被走査面が光走査される方向）であり、副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。
また主走査断面とは、副走査方向に垂直な断面（主走査方向及び結像光学系の光軸に平行な断面）であり、副走査断面とは、主走査方向に垂直な断面（副走査方向及び結像光学系の光軸に平行な断面）である。
なお以下の説明において、主走査方向とは、偏向器（回転多面鏡）の回転軸及び結像光学系の光軸に垂直な方向（偏向器により被走査面が光走査される方向）であり、副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。
また主走査断面とは、副走査方向に垂直な断面（主走査方向及び結像光学系の光軸に平行な断面）であり、副走査断面とは、主走査方向に垂直な断面（副走査方向及び結像光学系の光軸に平行な断面）である。
［第一実施形態］
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第一実施形態に係る光走査装置１０１の主走査断面図及び副走査断面図を示している。
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第一実施形態に係る光走査装置１０１の主走査断面図及び副走査断面図を示している。
本実施形態に係る光走査装置１０１は、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋ（第１、第２、第３及び第４の光源）、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋ、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋを備えている。
また本実施形態に係る光走査装置１０１は、開口４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４Ｋ、反射ミラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ及び６、シリンドリカルレンズ７、反射ミラー８、偏向器９を備えている。
また本実施形態に係る光走査装置１０１は、第１の走査レンズ１１（結像光学素子）、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ、反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃを備えている。
また本実施形態に係る光走査装置１０１は、開口４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４Ｋ、反射ミラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ及び６、シリンドリカルレンズ７、反射ミラー８、偏向器９を備えている。
また本実施形態に係る光走査装置１０１は、第１の走査レンズ１１（結像光学素子）、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋ、反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃを備えている。
そして、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、開口４Ｙ、反射ミラー５Ｙ、反射ミラー６、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｙ（第１の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｍ、第２のコリメーターレンズ３Ｍ、開口４Ｍ、反射ミラー５Ｍ、反射ミラー６、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｍ（第２の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｃ、第２のコリメーターレンズ３Ｃ、開口４Ｃ、反射ミラー５Ｃ、反射ミラー６、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｃ（第３の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋ、第２のコリメーターレンズ３Ｋ、開口４Ｋ、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｋ（第４の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｍ、第２のコリメーターレンズ３Ｍ、開口４Ｍ、反射ミラー５Ｍ、反射ミラー６、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｍ（第２の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｃ、第２のコリメーターレンズ３Ｃ、開口４Ｃ、反射ミラー５Ｃ、反射ミラー６、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｃ（第３の入射光学系）が構成される。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋ、第２のコリメーターレンズ３Ｋ、開口４Ｋ、シリンドリカルレンズ７及び反射ミラー８によって、入射光学系７５Ｋ（第４の入射光学系）が構成される。
そして、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、反射ミラー１３Ｙ及び１４Ｙによって、走査光学系８５Ｙが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｍ、反射ミラー１３Ｍ及び１４Ｍによって、走査光学系８５Ｍが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｃ、反射ミラー１３Ｃ及び１４Ｃによって、走査光学系８５Ｃが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｋ、反射ミラー１３Ｋによって、走査光学系８５Ｋが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｍ、反射ミラー１３Ｍ及び１４Ｍによって、走査光学系８５Ｍが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｃ、反射ミラー１３Ｃ及び１４Ｃによって、走査光学系８５Ｃが構成される。
また、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｋ、反射ミラー１３Ｋによって、走査光学系８５Ｋが構成される。
そして、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｙによって走査レンズ群４０Ｙ（第１の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｍによって走査レンズ群４０Ｍ（第２の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｃによって走査レンズ群４０Ｃ（第３の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋによって走査レンズ群４０Ｋ（第４の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｍによって走査レンズ群４０Ｍ（第２の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｃによって走査レンズ群４０Ｃ（第３の結像光学系）が構成される。
また、第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋによって走査レンズ群４０Ｋ（第４の結像光学系）が構成される。
図１（ａ）及び（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１０１は、四つの光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋ、各光源に対応した四つの入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋ、共通の偏向器９、及び各光源に対応した四つの走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋによって構成されている。
そして、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋそれぞれから出射した光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫ（第１、第２、第３及び第４の光束）が、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋを介して、偏向器９に入射する。
そして、偏向器９によって偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫは、走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋを介して、感光体ドラムである第１乃至第４の被走査面２１乃至２４へ導光される。
そして、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋそれぞれから出射した光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫ（第１、第２、第３及び第４の光束）が、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋを介して、偏向器９に入射する。
そして、偏向器９によって偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫは、走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋを介して、感光体ドラムである第１乃至第４の被走査面２１乃至２４へ導光される。
また、図１（ａ）及び（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１０１が備える各光学素子は、筐体４００に取り付けられている。
光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋはそれぞれ、第１の被走査面２１、第２の被走査面２２、第３の被走査面２３及び第４の被走査面２４に対応している。そして、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋはそれぞれ、発光点である端面発光型の半導体レーザーを四つ有する光源である。また、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋそれぞれの波長は７８０ｎｍであり、光源１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋは、副走査方向において互いに異なる高さで配置されている。
第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｙ及び３Ｙ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｍ及び３Ｍはそれぞれ、光源１Ｙ、１Ｍから出射した光束ＬＹ、ＬＭを主走査断面内において平行光束に変換する（収束度を変換する）。
同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、光源１Ｃ、１Ｋから出射した光束ＬＣ、ＬＫを主走査断面内において平行光束に変換する（収束度を変換する）。
なおここで、平行光束とは、厳密な平行光束だけでなく、弱発散光束や弱収束光束等の略平行光束を含むものとする。
同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、光源１Ｃ、１Ｋから出射した光束ＬＣ、ＬＫを主走査断面内において平行光束に変換する（収束度を変換する）。
なおここで、平行光束とは、厳密な平行光束だけでなく、弱発散光束や弱収束光束等の略平行光束を含むものとする。
ここで、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｙ及び３Ｙ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｍ及び３Ｍをそれぞれ、コリメーターレンズ群３０Ｙ、３０Ｍと呼ぶこととする。
また、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋをそれぞれ、コリメーターレンズ群３０Ｃ、３０Ｋと呼ぶこととする。
また、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋをそれぞれ、コリメーターレンズ群３０Ｃ、３０Ｋと呼ぶこととする。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋは、硝材（（株）オハラ製のｓ−ｔｉｈ６）を用いて作製している。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋは、樹脂材料（日本ゼオン（株）製のＫ２２Ｒ）を用いて作製している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、温度変化に対する第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋの屈折率の変化量は、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋよりも小さくなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋは、樹脂材料（日本ゼオン（株）製のＫ２２Ｒ）を用いて作製している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、温度変化に対する第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋの屈折率の変化量は、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋよりも小さくなっている。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋの主走査断面内におけるパワーは、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋそれぞれにおいて最も大きくなっている。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、温度変化に対する第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋそれぞれの主走査断面内におけるパワーの変化量は、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋよりも小さくなっている。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、温度変化に対する第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ及び２Ｋそれぞれの主走査断面内におけるパワーの変化量は、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ及び３Ｋよりも小さくなっている。
開口４Ｙ、４Ｍはそれぞれ、主走査方向に５ｍｍ、副走査方向に２ｍｍの矩形形状であり、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｙ及び３Ｙ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｍ及び３Ｍを通過した光束ＬＹ、ＬＭの光束径を制限する。
同様に、開口４Ｃ、４Ｋはそれぞれ、主走査方向に５ｍｍ、副走査方向に２ｍｍの矩形形状であり、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを通過した光束ＬＣ、ＬＫの光束径を制限する。
同様に、開口４Ｃ、４Ｋはそれぞれ、主走査方向に５ｍｍ、副走査方向に２ｍｍの矩形形状であり、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｃ及び３Ｃ、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを通過した光束ＬＣ、ＬＫの光束径を制限する。
反射ミラー５Ｙ、５Ｍ及び５Ｃはそれぞれ、開口４Ｙ、４Ｍ及び４Ｃを通過した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣを反射ミラー６へ反射する機能を有しており、本実施形態に係る光走査装置１０１では、各光束を主走査断面内において＋９０度だけ折り返す。
反射ミラー６は、反射ミラー５Ｙ、５Ｍ及び５Ｃで反射された光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣをシリンドリカルレンズ７へ反射する機能を有しており、本実施形態に係る光走査装置１０１では、各光束を主走査断面内において−９０度だけ折り返す。
なお、光源１Ｋから出射した光束ＬＫは、副走査方向において反射ミラー６とは異なる高さで進行しているため、反射ミラー６では反射されない。
なお、光源１Ｋから出射した光束ＬＫは、副走査方向において反射ミラー６とは異なる高さで進行しているため、反射ミラー６では反射されない。
シリンドリカルレンズ７は、反射ミラー６によって反射された光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣと開口４Ｋを通過した光束ＬＫとを副走査方向においてのみ収束させるパワーを有している。
なお、本実施形態に係る光走査装置１０１では、シリンドリカルレンズ７は、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと同様の硝材（（株）オハラ製のｓ−ｔｉｈ６）を用いて作製している。
そして、反射ミラー６によって反射された光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣと開口４Ｋを通過した光束ＬＫは、副走査方向において互いに異なる高さでシリンドリカルレンズ７に入射する。
なお、本実施形態に係る光走査装置１０１では、シリンドリカルレンズ７は、第１のコリメーターレンズ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと同様の硝材（（株）オハラ製のｓ−ｔｉｈ６）を用いて作製している。
そして、反射ミラー６によって反射された光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣと開口４Ｋを通過した光束ＬＫは、副走査方向において互いに異なる高さでシリンドリカルレンズ７に入射する。
反射ミラー８は、シリンドリカルレンズ７を通過した光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫが副走査断面内において主走査断面に対して互いに異なる角度で偏向器９の偏向面９ａに斜入射するように反射する。
偏向器９は、回転軸１０まわりの矢印Ａ方向に等速度で回転している回転多面鏡である。なお、本実施形態に係る光走査装置１０１では、偏向器９は六つの偏向面を有しており、各偏向面の副走査方向における高さは２ｍｍ、副走査方向に直交する方向における幅は３０ｍｍとなっている。
第１の走査レンズ１１と第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋとは、偏向器９によって偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫを集光して、第１乃至第４の被走査面２１乃至２４上を等速で走査するための機能を有している。
なお、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋは、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと同様の樹脂材料（日本ゼオン（株）製のＫ２２Ｒ）を用いて作製している。
なお、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋは、第２のコリメーターレンズ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと同様の樹脂材料（日本ゼオン（株）製のＫ２２Ｒ）を用いて作製している。
また、第１の走査レンズ１１の出射面と第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの入射面及び出射面とは、非球面で形成されており、非球面係数は、第１乃至第４の被走査面２１乃至２４上を等速で走査することができるように適切に設定されている。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋの光軸と反射ミラー８によって反射された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫとがそれぞれ互いになす角度が７０度になるように、反射ミラー８の配置角度を設定している。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋの光軸と反射ミラー８によって反射された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫとがそれぞれ互いになす角度が７０度になるように、反射ミラー８の配置角度を設定している。
次に、本実施形態に係る光走査装置１０１の諸元値を以下の表１に示す。
なお、表１に示されている諸元値は、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋと走査光学系８５Ｙ、８５Ｍ、８５Ｃ及び８５Ｋとのそれぞれにおいて共通である。
また表１では、２５℃の常温状態における諸元値と６０℃の昇温状態における諸元値とが示されている。
また表１では、２５℃の常温状態における諸元値と６０℃の昇温状態における諸元値とが示されている。
次に、本実施形態に係る光走査装置１０１が備える第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの主走査断面内における非球面形状（母線形状）は、以下の式（１）及び（２）のように表される。
ここで、各レンズ面において光軸との交点を原点とし、光軸に平行な軸をｘ軸、主走査方向をｙ軸、副走査方向をｚ軸としている。
また、Ｒは主走査断面内における曲率半径、Ｋ、Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂ８は非球面係数である。
また、Ｒは主走査断面内における曲率半径、Ｋ、Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂ８は非球面係数である。
なお、非球面係数Ｂ１、Ｂ２、・・・、Ｂ８におけるサフィックスｓ及びｅはそれぞれ、走査開始側及び走査終了側を表している。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１における走査開始側及び走査終了側とはそれぞれ、図１（ａ）及び（ｂ）における光軸に対して＋Ｙ側及び−Ｙ側である。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１における走査開始側及び走査終了側とはそれぞれ、図１（ａ）及び（ｂ）における光軸に対して＋Ｙ側及び−Ｙ側である。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１が備える第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの副走査断面内における非球面形状（子線形状）は、以下の式（３）及び（４）のように表される。
ここで、ｒ’は副走査断面内における曲率半径、ｒは光軸を含む副走査断面内における曲率半径、Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅ６は変化係数である。
なお、変化係数Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅ６におけるサフィックスｓ及びｅはそれぞれ、走査開始側及び走査終了側を表している。
なお、変化係数Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅ６におけるサフィックスｓ及びｅはそれぞれ、走査開始側及び走査終了側を表している。
表２は、本実施形態に係る光走査装置１０１が備える第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの非球面形状の各係数を示している。ここで「Ｅ−ｘ」は「１０−ｘ」を示している。
なお表２に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１の走査レンズ１１と第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋとのそれぞれにおいて走査開始側及び走査終了側の非球面係数を互いに一致させている。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの主走査断面内における非球面形状を光軸に対して対称に構成している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１の走査レンズ１１、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋの主走査断面内における非球面形状を光軸に対して対称に構成している。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、近軸の結像位置を第１乃至第４の被走査面２１乃至２４それぞれに対して偏向器９とは反対側に約１ｍｍだけ離れた位置に設定している。
これは、波面収差を最も制御することができる位置に第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に対応する感光体ドラムを配置するためである。
これは、波面収差を最も制御することができる位置に第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に対応する感光体ドラムを配置するためである。
また、図１（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１乃至第４の被走査面２１乃至２４それぞれに光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫを到達させるために、第１の走査レンズ１１と第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋそれぞれとの間の光路上に複数の偏向ミラーを設けている。
すなわち、反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋは、第１の走査レンズ１１を通過した光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫをそれぞれ第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に到達させるための光線分離機能を有している。
すなわち、反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋは、第１の走査レンズ１１を通過した光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫをそれぞれ第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に到達させるための光線分離機能を有している。
そして、反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃそれぞれによって偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣは、反射ミラー１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃそれぞれによってさらに偏向される。
このようにして偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫはそれぞれ、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋを通過した後、第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に到達する。
このようにして偏向された光束ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ及びＬＫはそれぞれ、第２の走査レンズ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋを通過した後、第１乃至第４の被走査面２１乃至２４に到達する。
次に、本実施形態に係る光走査装置１０１における特徴的な構成について説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る光走査装置１０１の一部拡大主走査断面図及び一部拡大副走査断面図を示している。
なお以下では、光源１Ｋから出射する光束ＬＫによる走査についてのみ示すが、もちろん以下の構成は光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射する光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣそれぞれによる走査についても同様に適用することができる。
なお以下では、光源１Ｋから出射する光束ＬＫによる走査についてのみ示すが、もちろん以下の構成は光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射する光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣそれぞれによる走査についても同様に適用することができる。
図２（ａ）及び（ｂ）に示されているように、光源１Ｋは発光点４０６Ｋを有しており、筐体４００に取り付けられて位置決め固定されている。
換言すると、光源１Ｋは保持部材としての筐体４００に取り付けられて位置決め固定されている。
換言すると、光源１Ｋは保持部材としての筐体４００に取り付けられて位置決め固定されている。
また筐体４００には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ（第１の光学素子）及び第２のコリメーターレンズ３Ｋ（第２の光学素子）を保持するための複数の保持部４０１Ｋ、４０２Ｋ、４０３Ｋ、４０４Ｋ及び４０５Ｋ（保持部材、取り付け位置設定部）が形成されている。
ここで、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋはそれぞれ、筐体４００に一体形成されているリブまたは溝状の構造を有しており、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋを光軸方向において固定することができる。
ここで、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋはそれぞれ、筐体４００に一体形成されているリブまたは溝状の構造を有しており、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋを光軸方向において固定することができる。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋはそれぞれ、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋのいずれかに配置されて保持される。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持するための保持部材が少なくとも三つ設けられている。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズを保持するための保持部材の数は、コリメーターレンズの数より多い。
さらに、本実施形態に係る光走査装置１０１では、入射光学系７５Ｋにおいて光源１Ｋからの光束ＬＫの収束度を変換する光学素子は、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのみである。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持するための保持部材が少なくとも三つ設けられている。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズを保持するための保持部材の数は、コリメーターレンズの数より多い。
さらに、本実施形態に係る光走査装置１０１では、入射光学系７５Ｋにおいて光源１Ｋからの光束ＬＫの収束度を変換する光学素子は、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのみである。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、例えば図２（ａ）及び（ｂ）に示されているように、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋをそれぞれ保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋによって保持することができる。
そして、例えば所望の解像度に応じて焦点距離が異なる第１のコリメーターレンズ２Ｋを用いる際には、現在の第１のコリメーターレンズ２Ｋの代わりに焦点距離が異なる第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０１Ｋ、４０４Ｋ及び４０５Ｋに配置して保持することができる。
そして、例えば所望の解像度に応じて焦点距離が異なる第１のコリメーターレンズ２Ｋを用いる際には、現在の第１のコリメーターレンズ２Ｋの代わりに焦点距離が異なる第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０１Ｋ、４０４Ｋ及び４０５Ｋに配置して保持することができる。
このように本実施形態に係る光走査装置１０１では、互いに焦点距離が異なる複数のコリメーターレンズを利用して所望の解像度に応じてコリメーターレンズを変更することができる。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズを保持している保持部と保持していない保持部とが存在することとなる。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズを保持している保持部と保持していない保持部とが存在することとなる。
また以下では、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離の大きさについて比較しているが、これはパワーの大きさを比較していることと同義である。
すなわち一般的には、焦点距離が長いほどパワーは小さくなる一方で、焦点距離が短いほどパワーは大きくなる。
すなわち一般的には、焦点距離が長いほどパワーは小さくなる一方で、焦点距離が短いほどパワーは大きくなる。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１が用いている筐体４００は、例えばガラスファイバーを混ぜた樹脂材料によって形成されており、その線膨張係数は、例えば４．５×１０−５ｍｍ／℃である。
また、光源１Ｋの発光点４０６Ｋから保持部４０１Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ０は、１８ｍｍに設定されている。
そして、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋの隣接する二つの保持部のうち光源１Ｋ側の保持部の偏向器９側端部から偏向器９側の保持部の光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１、ｄ２、ｄ３及びｄ４はそれぞれ、８ｍｍに設定されている。
また、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋそれぞれの光軸方向の厚さｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４及びｅ５はそれぞれ、２ｍｍに設定されている。
また、光源１Ｋの発光点４０６Ｋから保持部４０１Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ０は、１８ｍｍに設定されている。
そして、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋの隣接する二つの保持部のうち光源１Ｋ側の保持部の偏向器９側端部から偏向器９側の保持部の光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１、ｄ２、ｄ３及びｄ４はそれぞれ、８ｍｍに設定されている。
また、保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋそれぞれの光軸方向の厚さｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４及びｅ５はそれぞれ、２ｍｍに設定されている。
また本実施形態に係る光走査装置１０１では、表１に示されているように、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は３３．４１ｍｍであり、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は２３６．０１３ｍｍである。
そして上記のように、互いに距離ｄ２＝８ｍｍだけ離間した保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋそれぞれに第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋが配置されている。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの合成焦点距離は、３０．３２ｍｍとなる。
そして上記のように、互いに距離ｄ２＝８ｍｍだけ離間した保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋそれぞれに第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋが配置されている。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの合成焦点距離は、３０．３２ｍｍとなる。
なお、詳細については後述するが、本実施形態に係る光走査装置１０１の特徴として、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離が第１のコリメーターレンズ２Ｋより長くなっている。
そして、相対的に焦点距離が短い第１のコリメーターレンズ２Ｋは硝材を用いて形成されている一方で、相対的に焦点距離が長い第２のコリメーターレンズ３Ｋは樹脂材料を用いて形成されている。
そして、相対的に焦点距離が短い第１のコリメーターレンズ２Ｋは硝材を用いて形成されている一方で、相対的に焦点距離が長い第２のコリメーターレンズ３Ｋは樹脂材料を用いて形成されている。
次に、本実施形態に係る光走査装置１０１における昇温に伴う光学性能の変化について説明する。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、以下に示すような昇温に伴う光学性能の変化を抑制するために、第１のコリメーターレンズ２Ｋに加えて第２のコリメーターレンズ３Ｋを設けている。
ここで、本実施形態に係る光走査装置１０１では、昇温によって以下のように光学性能が変化するものとする。
ここで、本実施形態に係る光走査装置１０１では、昇温によって以下のように光学性能が変化するものとする。
１．光源１Ｋの発光点４０６Ｋから第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋそれぞれまでの面間隔が筐体４００の膨張によって増大することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
２．第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋ、すなわち走査レンズ群４０Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
３．第１のコリメーターレンズ２Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
４．第２のコリメーターレンズ３Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
２．第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋ、すなわち走査レンズ群４０Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
３．第１のコリメーターレンズ２Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
４．第２のコリメーターレンズ３Ｋの屈折率及び形状が変化することで、第４の被走査面２４上における光束ＬＫの結像位置が光軸方向に変位する。
なお、昇温に伴って光源１Ｋを構成する半導体レーザーの共振器長が膨張し、共振器内の共振周波数が小さくなることで、発振波長が長くなることが一般的に知られている。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、昇温に伴うそのような発振波長の変化も考慮しており、発振波長の変化に伴った屈折率の変動の影響も考慮している。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、昇温に伴うそのような発振波長の変化も考慮しており、発振波長の変化に伴った屈折率の変動の影響も考慮している。
図３（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態に係る光走査装置１０１における昇温に伴う第４の被走査面２４上の光束ＬＫの結像位置の変位を抑制するための条件の説明図を示している。
なお、以下では簡略化のために、昇温に伴う第２のコリメーターレンズ３Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量に比べて、第１のコリメーターレンズ２Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量は十分小さいとする。
これは、第１のコリメーターレンズ２Ｋは硝材を用いて形成されているため、昇温に伴う第１のコリメーターレンズ２Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量は、光学系全体の結像倍率が高くても、高々、数マイクロメートル程度であるからである。
これは、第１のコリメーターレンズ２Ｋは硝材を用いて形成されているため、昇温に伴う第１のコリメーターレンズ２Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量は、光学系全体の結像倍率が高くても、高々、数マイクロメートル程度であるからである。
まず図３（ａ）では、常温において光源１Ｋから出射した光束ＬＫが、コリメーターレンズ群３０Ｋ及び走査レンズ群４０Ｋによって第４の被走査面２４上に結像されている様子が示されている。
そして、図３（ｂ）に示されているように、昇温に伴って光源１Ｋの発光点４０６Ｋからコリメーターレンズ群３０Ｋまでの距離が増大すると、光束ＬＫの結像位置は変位する。
具体的には、コリメーターレンズ群３０Ｋが、発光点４０６Ｋに対するコリメーターレンズ群３０Ｋの焦点位置に対して発光点４０６Ｋから遠ざかったことで、コリメーターレンズ群３０Ｋを通過した光束ＬＫは、収束光束となる。
そのため、光束ＬＫは走査レンズ群４０Ｋによって第４の被走査面２４より距離ΔＤＭ１だけ偏向器９側の位置に集光する。
具体的には、コリメーターレンズ群３０Ｋが、発光点４０６Ｋに対するコリメーターレンズ群３０Ｋの焦点位置に対して発光点４０６Ｋから遠ざかったことで、コリメーターレンズ群３０Ｋを通過した光束ＬＫは、収束光束となる。
そのため、光束ＬＫは走査レンズ群４０Ｋによって第４の被走査面２４より距離ΔＤＭ１だけ偏向器９側の位置に集光する。
このとき、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は、以下の式（５）によって求めることができる。
ここで、αは筐体４００を形成する材料の線膨張係数、ｄ’は光源１Ｋの発光点４０６Ｋから第１のコリメーターレンズ２Ｋまでの距離、Ｔ１は昇温前における温度（常温）、Ｔ２は昇温後における温度である。
また、φθは走査レンズ群４０Ｋの主走査断面内におけるパワー、φｃｏｌはコリメーターレンズ群３０Ｋの主走査断面内におけるパワーであり、Ｔ１及びＴ２はそれぞれ２５℃及び６０℃とする。
すなわち、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位量αｄ０（Ｔ２−Ｔ１）に、コリメーターレンズ群３０Ｋの焦点距離と走査レンズ群４０Ｋの焦点距離との比、つまり全光学系の横倍率の二乗（φｃｏｌ／φθ）２を掛けたものとなる。
また、φθは走査レンズ群４０Ｋの主走査断面内におけるパワー、φｃｏｌはコリメーターレンズ群３０Ｋの主走査断面内におけるパワーであり、Ｔ１及びＴ２はそれぞれ２５℃及び６０℃とする。
すなわち、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位量αｄ０（Ｔ２−Ｔ１）に、コリメーターレンズ群３０Ｋの焦点距離と走査レンズ群４０Ｋの焦点距離との比、つまり全光学系の横倍率の二乗（φｃｏｌ／φθ）２を掛けたものとなる。
また、図３（ｃ）に示されているように、昇温に伴って走査レンズ群４０Ｋの屈折率が低下すると、走査レンズ群４０Ｋの焦点距離が増大し、光束ＬＫの結像位置は第４の被走査面２４より距離ΔＤＭ２だけ偏向器９とは反対側の位置に変位する。
このとき、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、以下の式（６）によって求めることができる。
ここで、ｆθは昇温前における走査レンズ群４０Ｋの焦点距離であり、ｆθ’は昇温後における走査レンズ群４０Ｋの焦点距離である。
すなわち、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの焦点距離の変化量で表すことができる。
すなわち、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの焦点距離の変化量で表すことができる。
そして、本実施形態に係る光走査装置１０１では、光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１及びΔＤＭ２が互いに相殺し合うことで、図３（ｄ）に示されているように、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位量を低減することができる。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１及びΔＤＭ２は、互いに異符号となるように設定される。
また、以下に示すように、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量の絶対値｜ΔＤＭ１｜は、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量の絶対値｜ΔＤＭ２｜より大きくなっている。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置１０１では、光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１及びΔＤＭ２は、互いに異符号となるように設定される。
また、以下に示すように、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量の絶対値｜ΔＤＭ１｜は、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量の絶対値｜ΔＤＭ２｜より大きくなっている。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置１０１では、表１に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離及び走査レンズ群４０Ｋの焦点距離はそれぞれ、３０．３２ｍｍ及び２７５．９ｍｍと求めることができる。
そしてΔＤＭ２については、筐体４００の線膨張係数に依らず昇温分だけ結像位置が変位すると仮定したとき一意の値を取ることから、ΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍ、ΔＤＭ２＝＋１．８７ｍｍと求めることができる。
そしてΔＤＭ２については、筐体４００の線膨張係数に依らず昇温分だけ結像位置が変位すると仮定したとき一意の値を取ることから、ΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍ、ΔＤＭ２＝＋１．８７ｍｍと求めることができる。
すなわち、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、トータルでΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−１．９４ｍｍだけ変位することとなる。
本実施形態に係る光走査装置１０１のような、複数の光源から出射した複数の光束を偏向器の同一の偏向面で偏向する形式では、一般的に走査レンズ群の焦点距離を長く設定する傾向がある。
これは具体的には、第１の走査レンズ１１を通過した複数の光束を互いに分離させるように、第１の走査レンズ１１から十分離間させて反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋを配置するためである。
これにより、複数の光源から出射した複数の光束を偏向器の二つの偏向面で偏向するタンデム型の光走査装置に比べて、本実施形態に係る光走査装置１０１では、走査レンズ群４０Ｋの焦点距離が長くなっている。
これは具体的には、第１の走査レンズ１１を通過した複数の光束を互いに分離させるように、第１の走査レンズ１１から十分離間させて反射ミラー１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ及び１３Ｋを配置するためである。
これにより、複数の光源から出射した複数の光束を偏向器の二つの偏向面で偏向するタンデム型の光走査装置に比べて、本実施形態に係る光走査装置１０１では、走査レンズ群４０Ｋの焦点距離が長くなっている。
一方、本実施形態に係る光走査装置１０１において走査レンズ群４０Ｋの焦点距離を短くしようとすると、複数の光束を互いに分離させるために、各光束を大きい角度で走査レンズ群４０Ｋに入射させる必要がある。
そのため、第４の被走査面２４上における光学性能が低下する虞がある。
そのため、第４の被走査面２４上における光学性能が低下する虞がある。
また、光学系全体の縦倍率を小さくするためにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長くしようとすると、光源１Ｋの発光点４０６Ｋからコリメーターレンズ群３０Ｋまでの距離が長くなるため、装置が大型化してしまう虞がある。
加えて、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長くしようとすると、必要とされる光量を満足することができず、画像が劣化する可能性もある。
加えて、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長くしようとすると、必要とされる光量を満足することができず、画像が劣化する可能性もある。
従って、本実施形態に係る光走査装置１０１では、大型化及び画像劣化を抑制するために、光学系全体の縦倍率が大きくなるようにしている。
そのため、筐体４００を鉄のような線膨張係数が小さい材料を用いて形成しない限り、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置は、図３（ｄ）に示されているように、トータルで偏向器９側に移動することとなる。
そのため、筐体４００を鉄のような線膨張係数が小さい材料を用いて形成しない限り、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置は、図３（ｄ）に示されているように、トータルで偏向器９側に移動することとなる。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置１０１において、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置を偏向器９とは反対側、つまり第４の被走査面２４上に戻るようにするためには、昇温に伴って光学系全体の焦点距離が長くなればよい。
そのためには、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が長くなればよい。
そのためには、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が長くなればよい。
次に、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長くする場合における第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワー配置について検討する。
結論としては、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が長くなるためには、第２のコリメーターレンズ３Ｋが正のパワーを有していれば、すなわち第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの符号が正であればよい。
以下、その理由について具体的に述べる。
結論としては、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が長くなるためには、第２のコリメーターレンズ３Ｋが正のパワーを有していれば、すなわち第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの符号が正であればよい。
以下、その理由について具体的に述べる。
第２のコリメーターレンズ３Ｋに用いられている樹脂材料（日本ゼオン（株）製のＫ２２Ｒ）では、３５℃だけ温度が上がると、屈折率が０．００３５７だけ低下する。
そして、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第２のコリメーターレンズ３Ｋの入射面は平面であることから、第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーの昇温に伴う変化量Δφは以下の式（７）のように表される。
そして、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第２のコリメーターレンズ３Ｋの入射面は平面であることから、第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーの昇温に伴う変化量Δφは以下の式（７）のように表される。
ここで、Ｒは第２のコリメーターレンズ３Ｋの出射面の主走査断面内における曲率半径、Ｎは昇温前における屈折率、Ｎ’は昇温後における屈折率である。
また、φは昇温前における第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワー、φ’は昇温後における第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーである。
また、φは昇温前における第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワー、φ’は昇温後における第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーである。
ここで、本実施形態に係る光走査装置１０１では、Ｒ＜０、Ｎ−Ｎ’＞０であることから、Δφは負の値を取ることとなり、すなわち昇温に伴って第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーは小さくなる。
従って、昇温に伴って第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は長くなり、その結果、昇温に伴って光学系全体の焦点距離も長くなる。
従って、昇温に伴って第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は長くなり、その結果、昇温に伴って光学系全体の焦点距離も長くなる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置１０１では、表１に示されているように、第２のコリメーターレンズ３Ｋの昇温前における焦点距離及び昇温後における焦点距離がそれぞれ、２３６．０１３ｍｍ及び２３７．６１３ｍｍになるように設計している。
そして、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、昇温に伴って３０．３２ｍｍから３０．３４ｍｍに増加する。
そして、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、昇温に伴って３０．３２ｍｍから３０．３４ｍｍに増加する。
このように、本実施形態に係る光走査装置１０１では、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの焦点距離が長くなるパワー配置を採っている。
これにより、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位ΔＤＭを高精度で補正することができる。
これにより、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位ΔＤＭを高精度で補正することができる。
具体的には、上記のように筐体４００が２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温した場合には、光源１Ｋから第１のコリメーターレンズ２Ｋまでの距離ｄ’は０．０４７ｍｍだけ増大する。
これにより、この増大分が第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを介して光軸方向に拡大されることで、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍ、すなわち偏向器９側に３．８１ｍｍだけ変位することとなる。
これにより、この増大分が第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを介して光軸方向に拡大されることで、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍ、すなわち偏向器９側に３．８１ｍｍだけ変位することとなる。
一方、昇温に伴って第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋの屈折率が低下し、走査レンズ群４０Ｋの焦点距離が長くなることで、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ２＝１．８７ｍｍ、すなわち偏向器９とは反対側に１．８７ｍｍだけ変位する。
そして、本実施形態に係る光走査装置１０１では、ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−１．９４ｍｍの光束ＬＫの結像位置の変位を、昇温に伴う第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離の変化を利用して相殺するように補正している。
これにより、光束ＬＫの結像位置を昇温前、すなわち常温時における結像位置に戻している。
これにより、光束ＬＫの結像位置を昇温前、すなわち常温時における結像位置に戻している。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１の特徴として、焦点距離が相対的に短い第１のコリメーターレンズ２Ｋは硝材を用いて作製している一方で、焦点距離が相対的に長い第２のコリメーターレンズ３Ｋは樹脂材料を用いて作製している。
以下に、その理由について説明する。
以下に、その理由について説明する。
図４は、本実施形態に係る光走査装置１０１での、昇温に伴う第１のコリメーターレンズ２Ｋと第２のコリメーターレンズ３Ｋとのパワーの比率（比の値）φ２／φ１の変化に対するコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化ｆ’−ｆの依存性を示している。
ここで、実線（ａ）は、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋをそれぞれ硝材及び樹脂材料を用いて作製した場合である。
また、破線（ｂ）は、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの双方を樹脂材料を用いて作製した場合である。
また、パワーの比率φ２／φ１を変えながらコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２１ｍｍから３３ｍｍまで変えているが、本実施形態に係る光走査装置１０１では常温時においてコリメーターレンズ群３０Ｋのバックフォーカスが２８ｍｍになるように設計している。
ここで、実線（ａ）は、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋをそれぞれ硝材及び樹脂材料を用いて作製した場合である。
また、破線（ｂ）は、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの双方を樹脂材料を用いて作製した場合である。
また、パワーの比率φ２／φ１を変えながらコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２１ｍｍから３３ｍｍまで変えているが、本実施形態に係る光走査装置１０１では常温時においてコリメーターレンズ群３０Ｋのバックフォーカスが２８ｍｍになるように設計している。
図４に示されているように、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの双方を樹脂材料を用いて作製すると、光束ＬＫの結像位置を第４の被走査面２４上に戻せないほど、昇温に伴ってコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が長くなってしまうことがわかる。
また、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比率φ２／φ１を変更しても、そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の昇温に伴う増大は、ほとんど変化しないこともわかる。
また、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比率φ２／φ１を変更しても、そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の昇温に伴う増大は、ほとんど変化しないこともわかる。
本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の昇温に伴う変化を、表１に示されているように０．０２ｍｍに設定することで、高精度の温度補償を実現している。
一方、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの双方を樹脂材料で作製すると、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の昇温に伴う変化をそのように制御することが困難となる。
したがって、本実施形態に係る光走査装置１０１において第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いて精度良く温度補償を行うためには、昇温に伴って屈折率がほとんど変化しない材料と屈折率が大きく変化する材料とを組み合わせることが必要である。
一方、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの双方を樹脂材料で作製すると、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の昇温に伴う変化をそのように制御することが困難となる。
したがって、本実施形態に係る光走査装置１０１において第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いて精度良く温度補償を行うためには、昇温に伴って屈折率がほとんど変化しない材料と屈折率が大きく変化する材料とを組み合わせることが必要である。
さらに、本実施形態に係る光走査装置１０１では、走査レンズ群４０Ｋの副走査断面内におけるパワーの大半を第２の走査レンズ１２Ｋに分担している。
そのため、走査レンズ群４０Ｋの副走査断面内における主平面位置は、第２の走査レンズ１２Ｋの出射面から偏向器９側に５ｍｍだけ離間した位置になっている。
そのため、走査レンズ群４０Ｋの副走査断面内における主平面位置は、第２の走査レンズ１２Ｋの出射面から偏向器９側に５ｍｍだけ離間した位置になっている。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、表１に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋ及びシリンドリカルレンズ７の焦点距離をそれぞれ３０．３２ｍｍ及び８５ｍｍに設定している。
従って、入射光学系７５Ｋの縦倍率は、約９倍となるが、走査レンズ群４０Ｋの副走査断面内における結像倍率は−０．２３倍程度であるため、昇温に伴う副走査断面内における結像位置の変位の影響は小さくなる。
従って、入射光学系７５Ｋの縦倍率は、約９倍となるが、走査レンズ群４０Ｋの副走査断面内における結像倍率は−０．２３倍程度であるため、昇温に伴う副走査断面内における結像位置の変位の影響は小さくなる。
以上のように、本実施形態に係る光走査装置１０１では、光源１Ｋから出射した光束ＬＫの収束度を変換する光学素子として第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを設け、それぞれ硝材及び樹脂材料を用いて作製している。
そして、複数の保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋを設けることで、互いに焦点距離が異なる複数のコリメーターレンズを利用することができる。
そして、複数の保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋを設けることで、互いに焦点距離が異なる複数のコリメーターレンズを利用することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズ群３０Ｋを構成する第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋをそれぞれ保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋのいずれかに取り付けるだけで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を良好に低減することができる。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋをそれぞれ保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋのいずれかに取り付ける工程のみを行えばよいため、良好な組立作業性を得ることができる。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋをそれぞれ保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋのいずれかに取り付ける工程のみを行えばよいため、良好な組立作業性を得ることができる。
なお、本実施形態に係る光走査装置１０１では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ、第１及び第２の走査レンズ１１及び１２Ｋ、並びにシリンドリカルレンズ７を上述の特定の材料を用いて作製している。
しかしながら、上記の条件を逸脱しないことにより上記の効果を得ることができる限り、上記の材料に限られるものではない。
また、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋに含まれる反射ミラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、６及び８の構成や配置についても上記に限られるものではない。
しかしながら、上記の条件を逸脱しないことにより上記の効果を得ることができる限り、上記の材料に限られるものではない。
また、入射光学系７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ及び７５Ｋに含まれる反射ミラー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、６及び８の構成や配置についても上記に限られるものではない。
また、上記では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示したが、もちろん本実施形態は、光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズ群３０Ｋを第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの二つの光学素子で構成しているが、これに限らず三つ以上の光学素子で構成しても構わない。
また、本実施形態に係る光走査装置１０１では、コリメーターレンズ群３０Ｋを第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの二つの光学素子で構成しているが、これに限らず三つ以上の光学素子で構成しても構わない。
［第二実施形態］
第二実施形態に係る光走査装置は、筐体４００の材料や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
第二実施形態に係る光走査装置は、筐体４００の材料や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
表３は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、筐体４００を形成している材料の線膨張係数は７．０×１０−５ｍｍ／℃、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は３７．１０３ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１４４．６５１ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３１．１２２ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１４４．６５１ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３１．１２２ｍｍとなっている。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置では、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて筐体４００を線膨張係数が大きい材料で作製している。
具体的には、モールド部材を使用することで筐体４００のコストを低減している。
具体的には、モールド部材を使用することで筐体４００のコストを低減している。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
また、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋによって保持されている。
また、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋによって保持されている。
そして、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の諸元値を有する第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを用いている。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
本実施形態に係る光走査装置では、上記のように筐体４００を線膨張係数が大きい、具体的には１．５６倍大きい材料で作製しているため、昇温に伴う筐体４００の膨張による光束ＬＫの結像位置の変位もその分大きくなる。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１ではΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置ではΔＤＭ１＝−５．５５ｍｍとなる。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１ではΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置ではΔＤＭ１＝−５．５５ｍｍとなる。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−３．６８ｍｍだけ変位することとなる。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて、偏向器９側にさらに１．７４ｍｍだけ変位している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて、偏向器９側にさらに１．７４ｍｍだけ変位している。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、そのような更なる変位を補正するために、以下に示すような第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表３に示されているように３７．１０３ｍｍ及び１４４．６５１ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、３１．１２２ｍｍとなる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表３に示されているように３７．１０３ｍｍ及び１４４．６５１ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、３１．１２２ｍｍとなる。
すなわち、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比較した特徴として、本実施形態に係る光走査装置では、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離を短くする、すなわちパワーが強くなるように設計している。
これは、以下に示す理由によるためである。
これは、以下に示す理由によるためである。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置では、上記のように第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて筐体４００を線膨張係数が１．５６倍大きい材料で作製している。
そのため、昇温に伴う筐体４００の膨張によって光束ＬＫの結像位置が偏向器９側にさらに１．７４ｍｍだけ変位している。
従って、本実施形態に係る光走査装置において昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位を補正するためには、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化を第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べてさらに大きく設定する必要がある。
そのため、昇温に伴う筐体４００の膨張によって光束ＬＫの結像位置が偏向器９側にさらに１．７４ｍｍだけ変位している。
従って、本実施形態に係る光走査装置において昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位を補正するためには、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化を第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べてさらに大きく設定する必要がある。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１では、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温した際のコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化は、０．０２ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置では、０．０３７ｍｍとしている。
そして、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化が０．０３７ｍｍとなるように、特に第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを強くして第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ双方のパワーを設定している。
そして、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化が０．０３７ｍｍとなるように、特に第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを強くして第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ双方のパワーを設定している。
なお、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを強くする一方で、第１のコリメーターレンズ２Ｋについては第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一のものを用いると、コリメーターレンズ群３０Ｋに入射した光束は、平行光束ではなく収束光束に変換されることになる。
そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋを用いた場合、昇温前の常温状態において光束ＬＫの結像位置が偏向器９側に大きく変位してしまう。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、第一実施形態に係る光走査装置１０１で用いたものと比べて、弱く（緩く）設定する必要がある。
そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋを用いた場合、昇温前の常温状態において光束ＬＫの結像位置が偏向器９側に大きく変位してしまう。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、第一実施形態に係る光走査装置１０１で用いたものと比べて、弱く（緩く）設定する必要がある。
本実施形態に係る光走査装置を以上のように設計することで、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の低下による光束ＬＫの結像位置の変位を、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化で相殺するように補正することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置においても高精度な温度補償を実現することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置においても高精度な温度補償を実現することができる。
［第三実施形態］
第三実施形態に係る光走査装置は、筐体４００の材料や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
第三実施形態に係る光走査装置は、筐体４００の材料や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
表４は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、筐体４００の線膨張係数は２．５×１０−５ｍｍ／℃、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は２９．７２ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１４５０．３７２ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は２９．３０８ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１４５０．３７２ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は２９．３０８ｍｍとなっている。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置では、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて筐体４００を線膨張係数が小さい材料で作製している。
具体的には、アルミダイキャストを使用することで筐体４００自体の膨張を抑制している。
具体的には、アルミダイキャストを使用することで筐体４００自体の膨張を抑制している。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
また、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋによって保持されている。
また、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同様に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０２Ｋ及び４０３Ｋによって保持されている。
そして、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の諸元値を有する第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを用いている。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
本実施形態に係る光走査装置では、上記のように筐体４００を線膨張係数が小さい、具体的には０．５６倍だけ小さい材料で作製しているため、昇温に伴う筐体４００の膨張による光束ＬＫの結像位置の変位もその分鈍感になり小さくなる。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１ではΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置ではΔＤＭ１＝−２．１６ｍｍとなる。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１ではΔＤＭ１＝−３．８１ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置ではΔＤＭ１＝−２．１６ｍｍとなる。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−０．２９ｍｍだけ変位することとなる。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴って光束ＬＫの結像位置は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて、偏向器９とは反対側に１．６５ｍｍだけ変位している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴って光束ＬＫの結像位置は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて、偏向器９とは反対側に１．６５ｍｍだけ変位している。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、そのような変位を補正するために、以下に示すような第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表４に示されているように２９．７２ｍｍ及び１４５０．３７２ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２９．３０８ｍｍとなる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表４に示されているように２９．７２ｍｍ及び１４５０．３７２ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２９．３０８ｍｍとなる。
すなわち、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比較した特徴として、本実施形態に係る光走査装置では、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離を長くする、すなわちパワーが弱くなるように設計している。
これは、以下に示す理由によるためである。
これは、以下に示す理由によるためである。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置では、上記のように第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて筐体４００を線膨張係数が０．５６倍だけ小さい材料で作製している。
そのため、昇温に伴う筐体４００の膨張によって光束ＬＫの結像位置が偏向器９側に２．１６ｍｍだけ変位している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴う筐体４００の膨張による光束ＬＫの結像位置の偏向器９側への変位が、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて１．６５ｍｍだけ短くなっている。
従って、本実施形態に係る光走査装置において昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位を補正するためには、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化を第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて小さく設定する必要がある。
そのため、昇温に伴う筐体４００の膨張によって光束ＬＫの結像位置が偏向器９側に２．１６ｍｍだけ変位している。
換言すると、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴う筐体４００の膨張による光束ＬＫの結像位置の偏向器９側への変位が、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて１．６５ｍｍだけ短くなっている。
従って、本実施形態に係る光走査装置において昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位を補正するためには、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化を第一実施形態に係る光走査装置１０１と比べて小さく設定する必要がある。
具体的には、第一実施形態に係る光走査装置１０１では、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温した際のコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化は、０．０２ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置では、０．００２ｍｍとしている。
そして、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化が０．００２ｍｍとなるように、特に第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを弱くして第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ双方のパワーを設定している。
そして、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化が０．００２ｍｍとなるように、特に第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを弱くして第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ双方のパワーを設定している。
なお、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーを弱くする一方で、第１のコリメーターレンズ２Ｋについては第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一のものを用いると、コリメーターレンズ群３０Ｋに入射した光束は、平行光束ではなく発散光束に変換されることになる。
そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋを用いた場合、昇温前の常温状態において光束ＬＫの結像位置が走査レンズ群４０Ｋ側に大きく変位してしまう。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、第一実施形態に係る光走査装置１０１で用いたものと比べて、強く設定する必要がある。
そのようなコリメーターレンズ群３０Ｋを用いた場合、昇温前の常温状態において光束ＬＫの結像位置が走査レンズ群４０Ｋ側に大きく変位してしまう。
そのため、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、第一実施形態に係る光走査装置１０１で用いたものと比べて、強く設定する必要がある。
本実施形態に係る光走査装置を以上のように設計することで、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の低下による光束ＬＫの結像位置の変位を、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化で相殺するように補正することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置においても高精度な温度補償を実現することができる。
これにより、本実施形態に係る光走査装置においても高精度な温度補償を実現することができる。
ここで、上記に示した第一乃至第三実施形態に係る光走査装置における結果は、以下のようにまとめることができる。
すなわち、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を略一定にする条件の下で筐体４００をより線膨張係数が大きい材料で形成する場合、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、より弱く設定する一方で、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーは、より強く設定することになる。
一方、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を略一定にする条件の下で筐体４００をより線膨張係数が小さい材料で形成する場合、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、より強く設定する一方で、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーは、より弱く設定することになる。
すなわち、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を略一定にする条件の下で筐体４００をより線膨張係数が大きい材料で形成する場合、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、より弱く設定する一方で、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーは、より強く設定することになる。
一方、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を略一定にする条件の下で筐体４００をより線膨張係数が小さい材料で形成する場合、第１のコリメーターレンズ２Ｋのパワーは、より強く設定する一方で、第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーは、より弱く設定することになる。
このことは、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの主走査断面内におけるパワーをそれぞれφ１及びφ２としたとき、それらのパワーの比の値であるφ２／φ１を筐体４００の線膨張係数の値に応じて変更する必要があることを意味している。
そして、第一乃至第三実施形態に係る光走査装置では、この比の値φ２／φ１を筐体４００の線膨張係数の大きさに応じて適切に設定したことによって、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を高精度に抑制することができている。
そして、第一乃至第三実施形態に係る光走査装置では、この比の値φ２／φ１を筐体４００の線膨張係数の大きさに応じて適切に設定したことによって、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を高精度に抑制することができている。
以上のように、第一乃至第三実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を互いに略一定にする条件の下で、筐体４００を形成する材料の線膨張係数の違いに対応するように、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１を調整している。
これは、光学系全体の縦倍率を互いに略一定にする条件の下で、筐体４００を形成する材料の線膨張係数の違いに対応するように、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーφ１及びφ２をそれぞれ調整していることと等価である。
これは、光学系全体の縦倍率を互いに略一定にする条件の下で、筐体４００を形成する材料の線膨張係数の違いに対応するように、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーφ１及びφ２をそれぞれ調整していることと等価である。
［第四実施形態］
第四実施形態に係る光走査装置は、解像度、光源１Ｋの発光点数や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
第四実施形態に係る光走査装置は、解像度、光源１Ｋの発光点数や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
本実施形態に係る光走査装置では、光源１Ｋの発光点数を低減することで、例えば１２００ｄｐｉから９００ｄｐｉに解像度を下げている。
このように解像度を下げた場合、第４の被走査面２４である感光体ドラムの感光面の感度及び光源１Ｋの発光量が一定であるとき、コリメーターレンズ群３０Ｋが取り込む光束ＬＫの光量を増加させる必要がある。
そのため、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を短く設定する必要がある。
このように解像度を下げた場合、第４の被走査面２４である感光体ドラムの感光面の感度及び光源１Ｋの発光量が一定であるとき、コリメーターレンズ群３０Ｋが取り込む光束ＬＫの光量を増加させる必要がある。
そのため、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を短く設定する必要がある。
そこで、本実施形態に係る光走査装置では、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比較して、以下のようにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変更することで、光束ＬＫの結像位置の変位を補正している。
表５は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、筐体４００の線膨張係数は４．８×１０−５ｍｍ／℃、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は２２．４６５ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１３８．９６６ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は２０．５２２ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は１３８．９６６ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は２０．５２２ｍｍとなっている。
ここで、本実施形態に係る光走査装置では、第一乃至第三実施形態に係る光走査装置に比べて、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が約１０ｍｍ短くなっている。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０１Ｋ及び４０２Ｋによって保持されている。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０１Ｋ及び４０２Ｋによって保持されている。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
表１及び表５に示されているように、第一実施形態に係る光走査装置１０１及び本実施形態に係る光走査装置におけるコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離はそれぞれ、３０．３２ｍｍ及び２０．５２２ｍｍである。
そのため、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の横倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて１．４８倍だけ増大する。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の縦倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて２．１８倍だけ増大することになる。
そのため、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の横倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて１．４８倍だけ増大する。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の縦倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて２．１８倍だけ増大することになる。
また、光源１Ｋから第１のコリメーターレンズ２Ｋまでの距離が、第一実施形態に係る光走査装置１０１では２８ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置では１８ｍｍとなっている。
そのため、これにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離及び配置の変化を加味することで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による結像位置の変位量ΔＤＭ１は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて約１．４倍増大する。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、ΔＤＭ１＝−５．３４ｍｍとなる。
そのため、これにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離及び配置の変化を加味することで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による結像位置の変位量ΔＤＭ１は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて約１．４倍増大する。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、ΔＤＭ１＝−５．３４ｍｍとなる。
そして、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の諸元値を有する第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを用いている。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
従って、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−３．４７ｍｍだけ変位することとなる。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、そのような変位を補正するために、以下に示すような第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表５に示されているように２２．４６５ｍｍ及び１３８．９６６ｍｍとなっている。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表５に示されているように２２．４６５ｍｍ及び１３８．９６６ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２０．５２２ｍｍとなり、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温した際に０．０１３ｍｍだけ長くなる。
また、本実施形態に係る光走査装置における第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．１６となり、第一実施形態に係る光走査装置１０１より大きくなっている。
また、本実施形態に係る光走査装置における第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．１６となり、第一実施形態に係る光走査装置１０１より大きくなっている。
ここで第二実施形態に係る光走査装置と比較すると、本実施形態に係る光走査装置における昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は−５．３４ｍｍである。一方で、第二実施形態に係る光走査装置における昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は−５．５５ｍｍである。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は、本実施形態に係る光走査装置では０．１６である一方で、第二実施形態に係る光走査装置では０．２５である。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は、本実施形態に係る光走査装置では０．１６である一方で、第二実施形態に係る光走査装置では０．２５である。
従って、本実施形態に係る光走査装置と第二実施形態に係る光走査装置とでは、変位量ΔＤＭ１においては互いに微少な差しかないが、比の値φ２／φ１においては互いに有意な差がある。
これは、本実施形態に係る光走査装置では、第二実施形態に係る光走査装置に比べてコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が約２０ｍｍと短くなり、すなわち光学系全体の倍率が大きくなっているためである。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第二実施形態に係る光走査装置に比べて比の値φ２／φ１を小さく設定しても、適切な温度補償を実現することができる。
これは、本実施形態に係る光走査装置では、第二実施形態に係る光走査装置に比べてコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が約２０ｍｍと短くなり、すなわち光学系全体の倍率が大きくなっているためである。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第二実施形態に係る光走査装置に比べて比の値φ２／φ１を小さく設定しても、適切な温度補償を実現することができる。
以上のように、本実施形態に係る光走査装置では、解像度の低下に応じてコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を調整することで、適切な温度補償を実現することができる。
具体的には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値を適切に選択することで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を高精度に抑制することができる。
具体的には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値を適切に選択することで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を高精度に抑制することができる。
［第五実施形態］
第五実施形態に係る光走査装置は、解像度、光源１Ｋの発光点数や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
第五実施形態に係る光走査装置は、解像度、光源１Ｋの発光点数や第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
本実施形態に係る光走査装置では、光源１Ｋの発光点数を増加させることで、例えば１２００ｄｐｉから２４００ｄｐｉに解像度を上げている。
このように解像度を上げた場合、第４の被走査面２４である感光体ドラムの感光面の感度及び光源１Ｋの発光量が一定であるとき、コリメーターレンズ群３０Ｋが取り込む光束ＬＫの光量を減少させる必要がある。
そのため、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長く設定する必要がある。
このように解像度を上げた場合、第４の被走査面２４である感光体ドラムの感光面の感度及び光源１Ｋの発光量が一定であるとき、コリメーターレンズ群３０Ｋが取り込む光束ＬＫの光量を減少させる必要がある。
そのため、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を長く設定する必要がある。
そこで、本実施形態に係る光走査装置では、第一実施形態に係る光走査装置１０１と比較して、以下のようにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変更することで、光束ＬＫの結像位置の変位を補正している。
表６は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、筐体４００の線膨張係数は４．８×１０−５ｍｍ／℃、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は４３．３７６ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は４１６．６４１ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は４０．０１ｍｍとなっている。
また、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離は４１６．６４１ｍｍ、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は４０．０１ｍｍとなっている。
ここで、本実施形態に係る光走査装置では、第一乃至第三実施形態に係る光走査装置に比べて、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が約１０ｍｍ長くなっている。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０３Ｋ及び４０４Ｋによって保持されている。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋはそれぞれ、保持部４０３Ｋ及び４０４Ｋによって保持されている。
なお、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの肉厚や材料は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一である。
表１及び表６に示されているように、第一実施形態に係る光走査装置１０１及び本実施形態に係る光走査装置におけるコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離はそれぞれ、３０．３２ｍｍ及び４０．０１ｍｍである。
そのため、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の横倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．７６倍だけ減少する。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の縦倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．５８倍だけ減少することになる。
そのため、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の横倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．７６倍だけ減少する。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置における光学系全体の縦倍率は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．５８倍だけ減少することになる。
また、光源１Ｋから第１のコリメーターレンズ２Ｋまでの距離が、第一実施形態に係る光走査装置１０１では２８ｍｍであったのに対して、本実施形態に係る光走査装置では３８ｍｍとなっている。
そのため、これにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離及び配置の変化を加味することで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．７９倍減少する。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、ΔＤＭ１＝−３．０ｍｍとなる。
そのため、これにコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離及び配置の変化を加味することで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ１は、第一実施形態に係る光走査装置１０１に比べて０．７９倍減少する。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、ΔＤＭ１＝−３．０ｍｍとなる。
そして、本実施形態に係る光走査装置においても第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の諸元値を有する第１の走査レンズ１１及び第２の走査レンズ１２Ｋを用いている。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
そのため、昇温に伴う走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭ２は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の＋１．８７ｍｍである。
従って、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置は、ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２＝−１．１３ｍｍだけ変位することとなる。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、そのような変位を補正するために、以下に示すような第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いる。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表６に示されているように４３．３７６ｍｍ及び４１６．６４１ｍｍとなっている。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの焦点距離はそれぞれ、表６に示されているように４３．３７６ｍｍ及び４１６．６４１ｍｍとなっている。
それにより、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、４０．０１ｍｍとなり、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温した際に０．０２ｍｍだけ長くなる。
また、本実施形態に係る光走査装置における第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．１となっている。
また、本実施形態に係る光走査装置における第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．１となっている。
以上のように、本実施形態に係る光走査装置では、解像度の増加に応じてコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を調整することで、適切な温度補償を実現することができる。
具体的には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１を０．１とすることで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位ΔＤＭ＝−１．１３ｍｍを高精度に補正することができる。
具体的には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１を０．１とすることで、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの変位及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位ΔＤＭ＝−１．１３ｍｍを高精度に補正することができる。
図５（ａ）は、本実施形態に係る光走査装置における第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１と筐体４００に用いる材料の線膨張係数αとの関係を示している。
また図５（ｂ）は、比の値φ２／φ１と昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭとの関係を示している。
ここで実線（ａ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが１３．６の場合であり、破線（ｂ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが９．２の場合である。
また一点鎖線（ｃ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが６．９の場合である。
また図５（ｂ）は、比の値φ２／φ１と昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭとの関係を示している。
ここで実線（ａ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが１３．６の場合であり、破線（ｂ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが９．２の場合である。
また一点鎖線（ｃ）は、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが６．９の場合である。
図５（ａ）に示されているように、線膨張係数αを固定した場合、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが大きくなるほど、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１を大きく設定する必要があることがわかる。
これは、上記の第一乃至第四実施形態に係る光走査装置の結果とコンシステントである。
これは、上記の第一乃至第四実施形態に係る光走査装置の結果とコンシステントである。
また図５（ｂ）に示されているように、パワーの比の値φ２／φ１を固定した場合、光学系全体の横倍率φθ／φｃｏｌが大きくなるほど、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化で補正すべき光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭが大きくなることがわかる。
以上のことから、本実施形態に係る光走査装置において筐体４００の作成に用いられる材料の線膨張係数αの範囲と光学系全体の横倍率の範囲（φθ／φｃｏｌ＝６．９〜１３．６）とを考慮して、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は、以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
条件式（８）の上限値を上回ると、筐体４００の作成に用いられる材料の線膨張係数αの範囲内において、昇温に伴うコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離の変化で補正すべき光束ＬＫの結像位置の変位量ΔＤＭが大きくなってしまう。
具体的には、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置が偏向器９から離れるように移動してしまい、適切に光束ＬＫの結像位置を補正することができなくなる。
具体的には、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置が偏向器９から離れるように移動してしまい、適切に光束ＬＫの結像位置を補正することができなくなる。
一方、条件式（８）の下限値を下回ると、第２のコリメーターレンズ３Ｋを凹レンズで形成することになる。
このとき、第２のコリメーターレンズ３Ｋのコバを支えるための保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋの光軸方向における厚みをレンズの形状に応じて変更する必要があるため、筐体４００を解像度の変更に伴って共通化することができなくなる。
加えて、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置が偏向器９に近づくように移動してしまい、適切に光束ＬＫの結像位置を補正することができなくなる。
このとき、第２のコリメーターレンズ３Ｋのコバを支えるための保持部４０１Ｋ乃至４０５Ｋの光軸方向における厚みをレンズの形状に応じて変更する必要があるため、筐体４００を解像度の変更に伴って共通化することができなくなる。
加えて、昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化によって、光束ＬＫの結像位置が偏向器９に近づくように移動してしまい、適切に光束ＬＫの結像位置を補正することができなくなる。
［第六実施形態］
第六実施形態に係る光走査装置は、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
第六実施形態に係る光走査装置は、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの諸元値が異なっていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
上記の第一乃至第五実施形態に係る光走査装置では、筐体４００を形成する材料の線膨張係数αやコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離に応じて、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋ双方を交換する必要があった。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、解像度の変更に伴うそのような交換の簡素化及び組立作業性をさらに向上させるために、第１のコリメーターレンズ２Ｋのみを交換し、第２のコリメーターレンズ３Ｋについては同一のものを用いている。
そこで本実施形態に係る光走査装置では、解像度の変更に伴うそのような交換の簡素化及び組立作業性をさらに向上させるために、第１のコリメーターレンズ２Ｋのみを交換し、第２のコリメーターレンズ３Ｋについては同一のものを用いている。
表７は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
ここで表７に示されているように、本実施形態に係る光走査装置では、第一乃至第五実施形態に係る光走査装置と比較して、第１のコリメーターレンズ２Ｋと第２のコリメーターレンズ３Ｋとの間隔を８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
また、その変更に合わせて、保持部４０１Ｋの偏向器９側端部から保持部４０２Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１も８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
また、その変更に合わせて、保持部４０１Ｋの偏向器９側端部から保持部４０２Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１も８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
まず、表７に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋを合成焦点距離２０ｍｍ用に設定する場合には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離をそれぞれ、２２．９７４ｍｍ及び１２６．２６３ｍｍに設定する。
そして、第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０１Ｋに配置すると共に、第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持部４０２Ｋに配置することで、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２０．６９８ｍｍとなる。
そして、第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０１Ｋに配置すると共に、第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持部４０２Ｋに配置することで、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２０．６９８ｍｍとなる。
一方、表７に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋを合成焦点距離３０ｍｍ用に設定する場合には、第１のコリメーターレンズ２Ｋ及び第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離をそれぞれ、３３．９５２ｍｍ及び１２６．２６３ｍｍに設定する。
そして、第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０２Ｋに配置すると共に、第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持部４０１Ｋに配置することで、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２８．７５ｍｍとなる。
そして、第１のコリメーターレンズ２Ｋを保持部４０２Ｋに配置すると共に、第２のコリメーターレンズ３Ｋを保持部４０１Ｋに配置することで、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は、２８．７５ｍｍとなる。
このように、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を約２０ｍｍから約３０ｍｍに変更する際に、同一の第２のコリメーターレンズ３Ｋを用いながら第１のコリメーターレンズ２Ｋを交換すると共に、互いの位置を入れ替えている。
第一乃至第五実施形態に係る光走査装置では、上記のように第２のコリメーターレンズ３Ｋより焦点距離が短い第１のコリメーターレンズ２Ｋが光源１Ｋに近くなるように配置されていた。
一方、本実施形態に係る光走査装置では、第１のコリメーターレンズ２Ｋより焦点距離が長い第２のコリメーターレンズ３Ｋが光源１Ｋに近くなるような配置も用いている。
一方、本実施形態に係る光走査装置では、第１のコリメーターレンズ２Ｋより焦点距離が長い第２のコリメーターレンズ３Ｋが光源１Ｋに近くなるような配置も用いている。
図６（ａ）は、比較例の光走査装置における、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差と第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離との関係を示している。
また図６（ｂ）は、本実施形態に係る光走査装置における、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差と第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離との関係を示している。
また図６（ｂ）は、本実施形態に係る光走査装置における、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差と第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離との関係を示している。
ここで比較例の光走査装置は、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋの互いの位置関係を維持したままコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変化させること以外は、本実施形態と同一の構成を有する光走査装置である。
また、実線（ａ）はコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍの場合であり、破線（ｂ）はコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が３０ｍｍの場合である。
また点線（ｃ）は、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍ及び３０ｍｍそれぞれの場合における光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差の絶対値が互いに略同一となる第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離の大きさを示している。
また、実線（ａ）はコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍの場合であり、破線（ｂ）はコリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が３０ｍｍの場合である。
また点線（ｃ）は、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍ及び３０ｍｍそれぞれの場合における光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差の絶対値が互いに略同一となる第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離の大きさを示している。
図６（ａ）に示されているように、第２のコリメーターレンズ３Ｋより焦点距離が短い第１のコリメーターレンズ２Ｋが光源１Ｋに近くなるように配置したまま、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２０ｍｍから３０ｍｍに変更しようとすると、それぞれの場合で±１ｍｍ以上の補正残差が発生することがわかる。
このとき、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍの場合を基準として共通の第２のコリメーターレンズ３Ｋを用いた上で光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差を低減しようとすると、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を３０ｍｍにする際に第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離を短くする必要がある。
このとき、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離が２０ｍｍの場合を基準として共通の第２のコリメーターレンズ３Ｋを用いた上で光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差を低減しようとすると、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を３０ｍｍにする際に第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離を短くする必要がある。
一方、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を約２０ｍｍから約３０ｍｍに変更する際に、上記のように第１のコリメーターレンズ２Ｋの位置と第２のコリメーターレンズ３Ｋの位置とを互いに入れ替えている。
これにより、図６（ｂ）に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２０ｍｍから３０ｍｍに変更した際に、それぞれの場合で補正残差を±約０．５ｍｍに低減できていることがわかる。
これにより、図６（ｂ）に示されているように、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２０ｍｍから３０ｍｍに変更した際に、それぞれの場合で補正残差を±約０．５ｍｍに低減できていることがわかる。
すなわち、本実施形態に係る光走査装置では、第１のコリメーターレンズ２Ｋの位置と第２のコリメーターレンズ３Ｋの位置とを互いに入れ替えることで、光源１Ｋから第２のコリメーターレンズ３Ｋまでの距離ｄ０が１８ｍｍとなる。
これにより、図６（ｂ）に示されているように、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離を短く設定することができ、実線（ａ）と破線（ｂ）との横軸方向における間隔を狭めることができる。
これにより、図６（ｂ）に示されているように、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離を短く設定することができ、実線（ａ）と破線（ｂ）との横軸方向における間隔を狭めることができる。
また、図６（ｂ）の点線（ｃ）及び表７に示されているように、第２のコリメーターレンズ３Ｋの焦点距離を１２６．２６３ｍｍにすると、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を２０ｍｍにしたとき、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．１８になる。
また、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を３０ｍｍにしたとき、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．２７になる。
また、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を３０ｍｍにしたとき、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋのパワーの比の値φ２／φ１は０．２７になる。
以上のように、本実施形態に係る光走査装置では、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変更する際に、第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋそれぞれの位置を互いに入れ替えることで、光束ＬＫの結像位置の変位の補正残差を低減することができる。
そして、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変更しても、共通の第２のコリメーターレンズ３Ｋを用いることができるため、低コスト化及び組立作業性の簡易化を達成することができる。
そして、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離を変更しても、共通の第２のコリメーターレンズ３Ｋを用いることができるため、低コスト化及び組立作業性の簡易化を達成することができる。
［第七実施形態］
第七実施形態に係る光走査装置は、第２のコリメーターレンズ３Ｋの代わりに回折光学素子１９Ｋを用いていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
第七実施形態に係る光走査装置は、第２のコリメーターレンズ３Ｋの代わりに回折光学素子１９Ｋを用いていること等以外は、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同一の構成であるため、同一の部材には同一の付番を付して説明を省略する。
また、以下では光源１Ｋから出射した光束ＬＫによる第４の被走査面２４上における結像位置の変位について示すが、もちろん光源１Ｙ、１Ｍ及び１Ｃから出射した光束ＬＹ、ＬＭ及びＬＣによる第１乃至第３の被走査面２１乃至２３上における結像位置の変位についても同様に適用することができる。
本実施形態に係る光走査装置では、上記の第一乃至第六実施形態に係る光走査装置において昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を補正するために用いていた第２のコリメーターレンズ３Ｋの代わりに、回折機能を有する回折光学素子１９Ｋを用いている。
ここで、本実施形態に係る光走査装置において用いられる回折光学素子１９Ｋでは、入射面及び出射面双方が平面で構成されている。
そのため、双方が凸レンズである第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いていた第一乃至第六実施形態に係る光走査装置に比べて、収差を低減する上で効果がある。
ここで、本実施形態に係る光走査装置において用いられる回折光学素子１９Ｋでは、入射面及び出射面双方が平面で構成されている。
そのため、双方が凸レンズである第１及び第２のコリメーターレンズ２Ｋ及び３Ｋを用いていた第一乃至第六実施形態に係る光走査装置に比べて、収差を低減する上で効果がある。
また、本実施形態に係る光走査装置では、回折光学素子１９Ｋ及び第１のコリメーターレンズ２Ｋがそれぞれ、保持部４０１Ｋ及び保持部４０２Ｋに配置されている。
そして、本実施形態に係る光走査装置では、第一乃至第五実施形態に係る光走査装置と比較して、回折光学素子１９Ｋと第１のコリメーターレンズ２Ｋとの間隔を８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
また、その変更に合わせて、保持部４０１Ｋの偏向器９側端部から保持部４０２Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１も８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
そして、本実施形態に係る光走査装置では、第一乃至第五実施形態に係る光走査装置と比較して、回折光学素子１９Ｋと第１のコリメーターレンズ２Ｋとの間隔を８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
また、その変更に合わせて、保持部４０１Ｋの偏向器９側端部から保持部４０２Ｋの光源１Ｋ側端部までの光軸に沿った距離ｄ１も８ｍｍから１０ｍｍに変更している。
表８は、本実施形態に係る光走査装置における第一実施形態に係る光走査装置１０１から変更している主な諸元値を示している。
具体的には、本実施形態に係る光走査装置では、筐体４００の線膨張係数は４．８×１０−５ｍｍ／℃となっている。
また回折光学素子１９Ｋは、以下の式（９）で示されるような二変数ｙ及びｚの光路差関数で表される段差構造を有するブレーズ型の回折面で構成される入射面を有している。
また回折光学素子１９Ｋは、以下の式（９）で示されるような二変数ｙ及びｚの光路差関数で表される段差構造を有するブレーズ型の回折面で構成される入射面を有している。
ここで、ｍは回折次数、λは格子ピッチ、Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅ１０、Ｆ０、Ｆ１、・・・、Ｆ１０はそれぞれ位相係数である。
なお、本実施形態に係る光走査装置では、回折光学素子１９Ｋの回折面の格子ピッチλは７８０ｎｍである。また、位相係数についてはＥ２が６．１７×１０−３であり、残りは０である。
これにより、回折光学素子１９Ｋの回折レンズとしての焦点距離は−８１．０２３ｍｍとなる。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は２７．１７５ｍｍであることから、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３３．２２ｍｍとなる。
これにより、回折光学素子１９Ｋの回折レンズとしての焦点距離は−８１．０２３ｍｍとなる。
また、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は２７．１７５ｍｍであることから、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３３．２２ｍｍとなる。
そして、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温したとき、回折光学素子１９Ｋの回折レンズとしての焦点距離は−８０．３０８ｍｍとなり、第１のコリメーターレンズ２Ｋの焦点距離は４３．２７５ｍｍとなる。
それにより、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温したとき、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３３．２７０ｍｍになる。
それにより、２５℃から６０℃まで３５℃だけ昇温したとき、コリメーターレンズ群３０Ｋの合成焦点距離は３３．２７０ｍｍになる。
ここで、第一実施形態に係る光走査装置１０１と同様に求めることで、本実施形態に係る光走査装置における昇温に伴う筐体４００の膨張及び走査レンズ群４０Ｋの屈折率の変化による光束ＬＫの結像位置の変位ΔＤＭ＝ΔＤＭ１＋ΔＤＭ２は−２．１６ｍｍとなる。
従って、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴って回折光学素子１９Ｋの負のパワーが強くなるように調整することで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を良好に補正することができる。
従って、本実施形態に係る光走査装置では、昇温に伴って回折光学素子１９Ｋの負のパワーが強くなるように調整することで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を良好に補正することができる。
また一般的に、回折光学素子は光源波長が長くなるとパワーが増大する機能を有している。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、回折光学素子１９Ｋを用いてコリメーターレンズ群３０Ｋの昇温状態における合成焦点距離を長くすることで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を良好に補正することができる。
そのため、本実施形態に係る光走査装置では、回折光学素子１９Ｋを用いてコリメーターレンズ群３０Ｋの昇温状態における合成焦点距離を長くすることで、昇温に伴う光束ＬＫの結像位置の変位を良好に補正することができる。
［画像形成装置］
図７は、第一乃至第七実施形態のいずれかに係る光走査装置１０１を備えるカラー画像形成装置６０の要部副走査断面図を示している。
図７は、第一乃至第七実施形態のいずれかに係る光走査装置１０１を備えるカラー画像形成装置６０の要部副走査断面図を示している。
カラー画像形成装置６０は、像担持体である感光体ドラム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。
カラー画像形成装置６０は、第一乃至第七実施形態のいずれかに係る光走査装置１０１、像担持体としての感光ドラム（感光体、感光体ドラム）２１、２２、２３、２４、現像器３１、３２、３３、３４、及び搬送ベルト５１を備えている。
また、カラー画像形成装置６０は、プリンタコントローラ５３及び定着器５４を備えている。
カラー画像形成装置６０は、第一乃至第七実施形態のいずれかに係る光走査装置１０１、像担持体としての感光ドラム（感光体、感光体ドラム）２１、２２、２３、２４、現像器３１、３２、３３、３４、及び搬送ベルト５１を備えている。
また、カラー画像形成装置６０は、プリンタコントローラ５３及び定着器５４を備えている。
図７に示されているように、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（グリーン）、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）、Ｋ（ブラック）の各画像パターン（スクリーンパターン）に変換され、これらの画像データは、それぞれ光走査装置１０１に入力される。
そして、光走査装置１０１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、４４が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム２１、２２、２３、２４の感光面が主走査方向に走査される。
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）、Ｋ（ブラック）の各画像パターン（スクリーンパターン）に変換され、これらの画像データは、それぞれ光走査装置１０１に入力される。
そして、光走査装置１０１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、４４が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム２１、２２、２３、２４の感光面が主走査方向に走査される。
また、感光ドラム２１、２２、２３、２４の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ（不図示）が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラによって帯電された感光ドラム２１、２２、２３、２４の表面に、光走査装置１０１によって光ビーム４１、４２、４３、４４が照射されるようになっている。
そして、帯電ローラによって帯電された感光ドラム２１、２２、２３、２４の表面に、光走査装置１０１によって光ビーム４１、４２、４３、４４が照射されるようになっている。
上で述べたように、光ビーム４１、４２、４３、４４は各色の画像データに基づいて変調されており、光ビーム４１、４２、４３、４４を照射することによって感光ドラム２１、２２、２３、２４の表面に静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は、感光ドラム２１、２２、２３、２４に当接するように配設された現像器３１、３２、３３、３４によってトナー像として現像される。
形成された静電潜像は、感光ドラム２１、２２、２３、２４に当接するように配設された現像器３１、３２、３３、３４によってトナー像として現像される。
現像器３１乃至３４によって現像されたトナー像は、感光ドラム２１乃至２４に対向するように配設された不図示の転写ローラ（転写器）によって、搬送ベルト５１上を搬送される不図示の用紙（被転写材）上に多重転写され、１枚のフルカラー画像が形成される。
以上のようにして、未定着トナー像が転写された用紙は、さらに感光ドラム２１、２２、２３、２４後方（図７において左側）の定着器５４へと搬送される。
以上のようにして、未定着トナー像が転写された用紙は、さらに感光ドラム２１、２２、２３、２４後方（図７において左側）の定着器５４へと搬送される。
定着器５４は、内部に定着ヒータ（不図示）を有する定着ローラとこの定着ローラに圧接するように配設された加圧ローラとで構成されている。
転写部から搬送されてきた用紙は、定着ローラと加圧ローラの圧接部にて加圧しながら加熱されることにより、用紙上の未定着トナー像が定着される。
さらに定着ローラの後方には不図示の排紙ローラが配設されており、排紙ローラは定着された用紙をカラー画像形成装置６０の外に排出せしめる。
転写部から搬送されてきた用紙は、定着ローラと加圧ローラの圧接部にて加圧しながら加熱されることにより、用紙上の未定着トナー像が定着される。
さらに定着ローラの後方には不図示の排紙ローラが配設されており、排紙ローラは定着された用紙をカラー画像形成装置６０の外に排出せしめる。
カラー画像形成装置６０は、光走査装置１０１を用いて、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に対応して感光ドラム２１、２２、２３、２４の感光面上に画像信号（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。
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。
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。
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 光源
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 第１のコリメーターレンズ（第１の光学素子）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 第２のコリメーターレンズ（第２の光学素子）
９ 偏向器
１１ 第１の走査レンズ（結像光学素子）
２１、２２、２３、２４ 被走査面
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ 走査レンズ群（結像光学系）
７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ 入射光学系
１０１ 光走査装置
４０１、４０２、４０３、４０４、４０５ 保持部（保持部材）
ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ 光束
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 第１のコリメーターレンズ（第１の光学素子）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 第２のコリメーターレンズ（第２の光学素子）
９ 偏向器
１１ 第１の走査レンズ（結像光学素子）
２１、２２、２３、２４ 被走査面
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ 走査レンズ群（結像光学系）
７５Ｙ、７５Ｍ、７５Ｃ、７５Ｋ 入射光学系
１０１ 光走査装置
４０１、４０２、４０３、４０４、４０５ 保持部（保持部材）
ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＫ 光束
Claims (13)
- 光源からの光束の収束度を変換する第１及び第２の光学素子を有する入射光学系と、
前記入射光学系からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器と、
樹脂材料で形成される結像光学素子を有し、前記偏向器によって偏向された光束を前記被走査面に導光する結像光学系と、
少なくとも三つの保持部材とを備え、
前記第１及び第２の光学素子は、前記少なくとも三つの保持部材の何れかにより保持されており、
前記第１の光学素子の主走査断面内におけるパワーは前記入射光学系において最も大きく、
前記第２の光学素子の温度変化に対する主走査断面内におけるパワーの変化量は、前記第１の光学素子よりも大きいことを特徴とする光走査装置。 - 前記第１及び第２の光学素子の主走査断面内におけるパワーをそれぞれφ１及びφ２としたとき、
０．０２＜φ２／φ１＜０．３
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。 - 前記第２の光学素子の主走査断面内におけるパワーの符号は正であ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。
- 前記保持部材が一体的に設けられた筐体を備え、
該筐体を形成する材料の線膨張係数をα、前記光源から前記第１の光学素子までの光軸に沿った距離をｄ’、温度Ｔ１及びＴ２のときの前記結像光学系の焦点距離をｆθ及びｆθ’、前記入射光学系及び前記結像光学系の主走査断面内におけるパワーをφｃｏｌ及びφθとし、
ΔＤＭ１＝αｄ’（Ｔ２−Ｔ１）×（φｃｏｌ／φθ）２
ΔＤＭ２＝ｆθ’−ｆθ
と表したとき、
ΔＤＭ１及びΔＤＭ２は、互いに異符号であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置。 - ｜ΔＤＭ１｜＞｜ΔＤＭ２｜
なる条件を満たすことを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。 - 前記第２の光学素子は、回折面を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光走査装置。
- 前記少なくとも三つの保持部材の数は、前記入射光学系が有する前記収束度を変換する光学素子の数よりも多いことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の光走査装置。
- 前記入射光学系は、前記第１及び第２の光学素子のみによって前記収束度を変換することを特徴とする請求項７に記載の光走査装置。
- 前記光源を保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光走査装置。
- 前記光源は、複数の発光点を有することを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光走査装置。
- 前記第１の光学素子は硝材で構成され、前記第２の光学素子は樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光走査装置。
- 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置により前記被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器とを備えることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力された信号を画像データに変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラとを備えることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020072194A JP2021170047A (ja) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020072194A JP2021170047A (ja) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021170047A true JP2021170047A (ja) | 2021-10-28 |
Family
ID=78119416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020072194A Pending JP2021170047A (ja) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021170047A (ja) |
-
2020
- 2020-04-14 JP JP2020072194A patent/JP2021170047A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5024928B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP4976092B2 (ja) | 光走査装置、およびそれを用いた画像形成装置 | |
| JP5103673B2 (ja) | 光走査装置、および画像形成装置 | |
| JP2008033251A (ja) | 光走査装置および画像形成装置 | |
| JP5670691B2 (ja) | 光走査装置及びそれを採用した電子写真方式の画像形成装置 | |
| JP2008070797A (ja) | 回折光学素子および走査光学系および光走査装置および画像形成装置 | |
| JP2009265614A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP4617004B2 (ja) | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP5354047B2 (ja) | 光走査装置、およびそれを用いた画像形成装置 | |
| JP7030576B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP2010276860A (ja) | 画像形成装置における走査光学系 | |
| JP2021170047A (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP5151118B2 (ja) | 回折光学素子、光走査装置及び画像形成装置。 | |
| JP2006171419A (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
| US9500981B2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus including the same | |
| US8355037B2 (en) | Optical element used in optical scanning apparatus and optical scanning apparatus using same | |
| JP2012128085A (ja) | 光走査装置及びそれを有する画像形成装置 | |
| JP2018151423A (ja) | 光走査装置及びそれを備える画像形成装置 | |
| JP2022055826A (ja) | 光走査装置 | |
| JP6758854B2 (ja) | 走査光学装置及び画像形成装置 | |
| JP2024040649A (ja) | 光走査装置 | |
| JP5452519B2 (ja) | 光走査装置，画像形成装置 | |
| JP6234085B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 | |
| JP5112263B2 (ja) | 光走査装置及び画像形成装置 | |
| JP4208750B2 (ja) | 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20220630 |