JP4551569B2

JP4551569B2 - 光走査装置及びそれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP4551569B2
Application number: JP2001001632A
Authority: JP
Inventors: 浩佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-01-09
Filing date: 2001-01-09
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: JP2002207185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光走査装置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（ＬＢＰ）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７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束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に入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）７５ａ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７８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】
同図における結像光学系７６は第１、第２の２枚のｆθレンズ７６ａ，７６ｂを有しており、それら２枚のｆθレンズ７６ａ，７６ｂは共に主走査方向に非球面形状を有し、かつ主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するアナモフィックレンズより成っている。
【０００７】
この２つのアナモフィックレンズの主走査方向と副走査方向のパワー比は副走査方向の倍率をどの程度に設定するかにより変わるが、いずれも主走査方向と副走査方向の結像性能とｆθ特性を満足するものと成っている。
【０００８】
尚、同図における結像光学系７６は２枚のアナモフィックレンズより構成しているが、１枚以上の屈折光学素子、もしくは１枚以上の屈折光学素子と１枚以上の反射光学素子よりも構成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の結像光学系７６を構成する第１、第２のｆθレンズ７６ａ，７６ｂは共に主走査方向と副走査方向とで互いに異なるパワーを有するアナモフィックレンズを用いているために副走査方向のパワーも２枚のアナモフィックレンズにより分担されることとなる。
【００１０】
またアナモフィックレンズの場合、各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正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の配置を設計値通りに精度良く配置するか、もしくは各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。
【００１１】
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。
【００１２】
本発明は結像光学系を適切なる形状の第１の光学素子と第２の光学素子より構成することにより、光学素子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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の光走査装置は、光源手段と、前記光源手段から射出された光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を被走査面に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査方向のパワーがノンパワーでありかつ主走査方向にのみパワーを有する第１の光学素子と、入射面の副走査方向のパワーがノンパワーでありかつ射出面にのみ副走査方向のパワーを有する第２の光学素子からなり、
前記第２の光学素子の射出面の副走査方向のパワーは、正のパワーであり、かつ、前記第２の光学素子の射出面の主走査断面内における形状は、平面であり、
前記第２の光学素子の射出面の副走査方向のパワーは、前記第２の光学素子の有効部内において軸上から軸外に向かい連続的に変化しており、かつ、前記第２の光学素子の入射面の主走査断面内における形状は、非球面形状であることを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記結像光学系の副走査方向の結像倍率をβとしたとき、
β＜１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、前記光源手段は、マルチビームレーザーであることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明の画像形成装置は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置の被走査面に配置された感光体と、前記感光体の上を光束が走査することによって形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記現像されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段とを有していることを特徴としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
図１は本発明の光走査装置の実施形態１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図２は図１の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。
【００３０】
尚、本明細書においては走査光学手段の光軸と光偏向器により偏向された光束とが形成する面を主走査断面、走査光学手段の光軸を含み主走査断面と直交する面を副走査断面と定義する。
【００３１】
図中、１は光源手段であり、例えば半導体レーザーより成っている。２はコリメーターレンズであり、光源手段１から出射された光束を略平行光束に変換している。３は開口絞りであり、通過光束（光量）を制限している。４はシリンドリカルレンズであり、副走査方向にのみ所定の屈折力を有しており、開口絞り３を通過した光束を副走査断面内で後述する光偏向器（偏向素子）５の偏向面５ａにほぼ線像として結像させている。
【００３２】
尚、コリメーターレンズ２、開口絞り３、そしてシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学系の一要素を構成している。
【００３３】
５は偏向素子としての例えばポリゴンミラー（回転多面鏡）より成る光偏向器であり、モータ等の駆動手段（不図示）により所定方向に一定速度で回転している。
【００３４】
１１はｆθ特性を有する結像光学系（ｆθレンズ系）であり、主に主走査方向にパワーを有する第１の光学素子６と副走査方向に主にパワーを有する第２の光学素子７とを有しており、光偏向器５によって反射偏向（偏向走査）された画像情報に基づく光束を被走査面８上に結像させ、かつ副走査断面内において光偏向器５の偏向面５ａと被走査面８との間を共役関係にすることにより、倒れ補正機能を有している。本実施形態における第１の光学素子６は主走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルミラー（反射光学素子）より成り、第２の光学素子７は副走査方向に主にパワーを有する長尺トーリックレンズより成る。特に本実施形態では長尺トーリックレンズ７の主走査断面内における形状を少なくとも１面を非球面形状より形成し、また副走査方向の両面のパワーを該長尺トーリックレンズ７の有効部内において軸上から軸外に向かい連続的に変化させることにより、被走査面８に入射する光束の像高による副走査方向のＦナンバーの変化を抑えている。
【００３５】
８は被走査面としての感光ドラム面である。
【００３６】
本実施形態において画像情報に応じて半導体レーザー１から光変調され出射した光束はコリメーターレンズ２によって略平行光束に変換され、開口絞り３によって光量が制限され、シリンドリカルレンズ４に入射している。シリンドリカルレンズ４に入射した光束のうち主走査断面内においては光束はそのままの状態で光偏向器５の偏向角の略中央から偏向面５ａに入射（正面入射）する。また副走査断面内においては収束して光偏向器５の偏向面５ａにほぼ線像（主走査方向に長手の線像）として結像する。このとき偏向面５ａに入射する光束を副走査断面内において、該偏向面５ａに対し僅かな角度を持って斜め方向から入射させている。これはシリンドリカルミラー６へ入射する光束との分離を図るためである。
【００３７】
そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光束はシリンドリカルミラー６、長尺トーリックレンズ７を介して感光ドラム面８上に導光され、該光偏向器５を所定方向に回転させることによって、該感光ドラム面８上を所定方向（主走査方向）に光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラム面８上に画像記録を行なっている。
【００３８】
尚、本実施形態の光走査装置は主走査断面内において上記の如く偏向面５ａに対し光源手段１からの光束を正面より入射させているが、これに限らず，斜め方向から入射させても良い。
【００３９】
本実施形態における結像光学系１１は上記の如く主走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルミラー６と、副走査方向に主に屈折力を有する長尺トーリックレンズ７とから構成されている。
【００４０】
前述した如く走査線の湾曲を低減させるためには結像光学系を構成する複数の光学素子の副走査方向のパワーが１つの光学素子（本実施例では長尺トーリックレンズ７）に集中していることが望ましい。副走査方向のパワーが複数の光学素子で分担されている場合には、それぞれの光学素子の配置誤差により発生する走査線湾曲が積算されるばかりか、光偏向器側に配置される光学素子により発生する走査線湾曲が被走査面側に配置される光学素子の配置誤差により増幅する場合があるからである。
【００４１】
また本実施例の変形例としては１つの光学素子に集中した副走査方向のパワーのうち、正のパワーは１つの光学素子の２面に分担されるのではなく、１面に正のパワーを持つメニスカス形状であることが望ましい。即ち副走査方向において他の面はノンパワーであることが望ましい。これは２面で正のパワーを分担する場合よりも、各面の偏心等により発生する走査線の湾曲への影響を低減させるためである。
【００４２】
また第２の光学素子７のうち副走査方向に強い正のパワーを有する面は主走査断面内における形状が平面、もしくは略平面に近い（僅かにパワーを有する）ことが望ましい。これは主走査方向を軸とする回転を与えた場合に副走査方向に強い正のパワーを持つ面に入射する光線の高さが主走査方向の場所によって変化し、すなわち副走査方向の屈折力が場所によって変化してしまうために走査線湾曲が発生してしまうからである。
【００４３】
また第２の光学素子７の副走査方向に強い正のパワーを有する面は被走査面側に近い側（即ち射出面）に配置されることが望ましい。これは副走査方向に強い正のパワーにより屈折された光束が被走査面までの距離が近ければ曲がりに対する敏感度が低くなるためである。尚、副走査方向に強い正のパワーは１つの光学素子の１面に集中しており、かつその面が被走査面の近い側、即ち射出面にあるので、この光学系は縮小光学系となる。このとき副走査方向において入射面はノンパワーとなる。
【００４４】
また光偏向器以降の結像光学系の副走査方向の倍率は略一定となっていることが望ましい。その理由は副走査方向の倍率が略一定となっている（＝被走査面に対するＦナンバーの変化を抑える。）ことによって、副走査方向に強い正のパワーを有する光学素子が副走査方向に平行に偏心した場合の敏感度を低く抑えることができるからである。
【００４５】
本実施形態では上記の各条件を満足させる為に結像光学系１１を主走査方向にのみパワーを有するシリンドリカルミラー６と副走査方向に主にパワーを有する長尺トーリックレンズ７より構成し、該長尺トーリックレンズ７の主走査断面内における形状を少なくとも１面が非球面形状より形成し、該長尺トーリックレンズ７の副走査方向の両面（入射面と射出面）のパワーを有効部内において軸上から軸外に向かい連続的に変化させることにより、光学素子の配置誤差により発生する走査線湾曲を微小に抑えている。
【００４６】
更に本実施形態において上記の各条件を満足させる為には次の条件のうち少なくとも１つを満足させるのが良い。
【００４７】
（ア−１）長尺トーリックレンズ７は少なくとも一方の面が副走査方向に正のパワーを有し、その面の主走査方向の形状が平面、もしくは略平面であることである。
【００４８】
（ア−２）長尺トーリックレンズ７は少なくとも一方の面が副走査方向に正のパワーを有し、その面の主走査断面内における形状は光軸に対して垂直な平面からのズレ量ΔＸが該長尺トーリックレンズ７の有効部の主走査方向の幅Ｙに対して２％以下である球面、もしくは非球面であることである。
【００４９】
（ア−３）結像光学系１１の副走査方向のパワーをＦｖ、長尺トーリックレンズ７の副走査方向のパワーをＦｖ２としたとき
Ｆｖ２／Ｆｖ≧０．８ ‥‥‥（１）
なる条件を満足することである。
【００５０】
条件式（１）は結像光学系１１の副走査方向のパワーＦｖと、長尺トーリックレンズ７のパワーＦｖ２との比に関するものであり、条件式（１）を外れると系全体の走査線湾曲の敏感度が、各部品の位置精度の影響を受けやすくなるため良くない。
【００５１】
尚、本実施形態においては、
結像光学系１１の全系の副走査方向のパワーＦｖ＝ 0.0223
長尺トーリックレンズ７の副走査方向のパワーＦｖ２＝ 0.0223
であり、これは条件式（１）を満足させている。
【００５２】
（ア−４）被走査面内に入射する光束の副走査方向のＦナンバーの最大値をＦｍａｘ、最小値をＦｍｉｎとしたとき、
Ｆｍｉｎ／Ｆｍａｘ≧０．９ ‥‥‥（２）
なる条件を満足することである。
【００５３】
条件式（２）は被走査面内に入射する光束の副走査方向のＦナンバーの最大値Ｆｍａｘと最小値Ｆｍｉｎとの比に関するものであり、条件式（１）を外れると副走査方向の結像倍率に変動を生じ、スポット径にばらつきを生じたり、マルチビームの場合の走査線の間隔に誤差を生ずるため良くない。
【００５４】
尚、本実施形態においては、
副走査方向のＦナンバーの最大値Ｆｍａｘ＝ 42.99 、
最小値Ｆｍｉｎ＝ 41.23
であり、これは条件式（２）を満足させている。
【００５５】
（ア−５）結像光学系１１の副走査方向の結像倍率をβとしたとき、
β＜１ ‥‥‥（３）
なる条件（縮小系）を満足することである。
【００５６】
条件式（３）は結像光学系１１の副走査方向の結像倍率βに関するものであり、条件式（３）を外れると走査線湾曲に対する敏感度が高くなり良くない。
【００５７】
尚、結像光学系１１の副走査方向の結像倍率βは０．２９であり、これは条件式（３）を満足させている。
【００５８】
（ア−６）副走査方向に強い正のパワーを有する面（長尺トーリックレンズ７の射出面）を被走査面８側に近い側に配置したことである。
【００５９】
本実施形態ではシリンドリカルミラー６と長尺トーリックレンズ７との主走査方向のレンズ形状を１０次までの関数で表せる非球面形状とし、該長尺トーリックレンズ７の副走査方向のレンズ形状を像高方向に連続的に変化する球面としている。そのレンズ形状は、例えば光学面と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、
【００６０】
【数１】

【００６１】
但し、Ｒは母線曲率半径，Ｋ，Ｂ₄，Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀は非球面係数
副走査方向（光軸を含む主走査方向に直交する方向）と対応する子線方向が、
【００６２】
【数２】

【００６３】
ここで
１／ｒ'＝１／ｒ＋Ｄ₂Ｙ²＋Ｄ₄Ｙ⁴＋Ｄ₆Ｙ⁶＋Ｄ₈Ｙ⁸＋Ｄ₁₀Ｙ¹⁰
但し、ｒは子線曲率半径、Ｄ₂，Ｄ₄，Ｄ₆，Ｄ₈，Ｄ₁₀は子線変化係数
なる式で表わされるものである。
【００６４】
また本実施形態では長尺トーリックレンズ７の両面の母線形状を微小に副走査方向に湾曲させている。これは副走査断面内において光束を光偏向器５の偏向面５ａに対し斜め入射させることにより発生する走査線湾曲を低減させるためであり、このときの母線方向の高さＺｙは、
Ｚｙ＝ＡＯ＋Ａ₂Ｙ²＋Ａ₄Ｙ⁴＋Ａ₆Ｙ⁶
但し、Ａ，Ａ₂，Ａ₄，Ａ₆は係数
としている。ただし副走査断面内において光束を光偏向器５の偏向面５ａに対し斜め入射させないような系の場合には母線方向の湾曲は必要ない。
【００６５】
表−１に本実施形態における結像光学系１１の非球面係数を表す各係数及びその他の諸特性を示す。
【００６６】
【表１】

【００６７】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は各々本実施形態における光走査装置の近軸収差（像面湾曲、走査線湾曲、歪曲収差）を示す諸収差図であり、像面湾曲における実線は副走査方向、点線は主走査方向を示している。この諸収差図から分かるように本実施形態では近軸収差が良好に補正されており、高精細印字に適した良好なる光走査装置を実現させている。
【００６８】
また長尺トーリクレンズ７の配置敏感度を図４（Ａ），（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は長尺トーリックレンズ７を主走査断面内において光軸と直交する軸であるＹ軸を中心に回転した場合の走査線湾曲量（Ｚ方向のオフセット量は除く）を示しており、回転量は１０分である。図４（Ｂ）は長尺トーリックレンズ７を副走査断面内において光軸と直交するＺ軸方向に移動した場合の走査線湾曲量（Ｚ方向のオフセット量は除く）を示しており、移動量は０．１ｍｍである。どちらも光走査装置上に長尺トーリクレンズ７を配置する上で適当な誤差と考えられるが、この配置誤差を与えても走査線湾曲はほとんど発生せず、装置上問題となるレベルには達することはない。
【００６９】
尚、本実施形態においては第１の光学素子をシリンドリカルミラーより構成したが、これに限らず、例えば主走査方向にのみパワーを有するレンズ（例えばシリンドリカルレンズ等）であれば前述の実施形態１と同様に適用することができる。また第１の光学素子を主走査方向のほかに副走査方向にもパワーを有するミラー又はレンズより構成しても良い。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第１、第２の光学素子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。また本実施形態においては光源手段をマルチビームレーザーより構成しても前述の実施形態１と同様に適用することができる。
【００７０】
［画像形成装置］
図５は、前述した実施形態１の光走査装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の実施形態を示す副走査方向の要部断面図である。図５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、光走査ユニット１００に入力される。そして、この光走査ユニット（光走査装置）１００からは、画像データＤｉに応じて変調された光ビーム（光束）１０３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。
【００７１】
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、帯電ローラ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。
【００７２】
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。ここで用いられるトナー粒子は、例えば帯電ローラ１０２によって帯電された電荷とは逆符号を持つものが用いられる。そして、感光ドラムの非露光部にトナーが付着する部分（画線部）となる。つまり、本実施形態においては、所謂正規現像が行われる。尚、本実施形態において感光ドラムの露光部にトナーが付着する反転現像を行うようにしても良い。
【００７３】
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写ローラ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１３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１１０が配設されており、用紙カセット１０９内の用紙１１２を搬送路へ送り込む。
【００７４】
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５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、転写部から撒送されてきた用紙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１１２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。
【００７５】
図５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、光走査ユニット１００内のポリゴンモータなどの制御を行う。
【００７６】
［カラー画像形成装置］
図６は前述した実施形態１の光走査装置を複数個同時に使用し、それぞれ異なる感光ドラム面上に各色毎の画像情報を記録し、カラー画像を形成したタンデムタイプのカラー画像形成装置の要部概略図である。
【００７７】
同図において４１，４２，４３，４４は各々前述した実施形態１の光走査装置、２１，２２，２３，２４は各々像担持体としての感光ドラム、３１，３２，３３，３４は各々現像器、４５は搬送ベルトである。
【００７８】
同図におけるカラー画像形成装置は実施形態１の光走査装置（４１，４２，４３，４４）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、各々並行して感光ドラム（２１，２２，２３，２４）面上に画像信号を記録し、その後記録材に多重転写して１枚のフルカラー画像を高速に印字するものである。
【００７９】
このように本発明の光走査装置を複数用いてカラー画像形成装置を構成することにより、高速化を図ることができると同時に各色間のレジストレーションずれ（色ずれ）の少ない高画質なカラー画像を得ることができる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば前述の如く結像光学系を主に主走査方向にパワーを有する第１の光学素子と主に副走査方向にパワーを有する第２の光学素子より構成し、さらに該第２の光学素子の主走査断面内における形状を少なくとも１面を非球面形状より形成し、該第２の光学素子の副走査方向の両面のパワーを該第２の光学素子の有効部内において軸上から軸外に向かい連続的に変化させることにより、光学素子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を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の主走査方向の要部断面図
【図２】本発明の実施形態１の副走査方向の要部断面図
【図３】本発明の実施形態１の近軸収差（像面湾曲、走査線湾曲、歪曲収差）を示す諸収差図
【図４】本発明の実施形態１の長尺トーリクレンズの配置敏感度を示す図
【図５】本発明の走査光学装置を用いた画像形成装置（電子写真プリンタ）の構成例を示す副走査方向の要部断面図
【図６】本発明のカラー画像形成装置の要部構成図
【図７】従来の光走査装置の要部概略図
【符号の説明】
１光源手段（半導体レーザー）
２コリメーターレンズ
３開口絞り
４シリンドリカルレンズ
５偏向素子（光偏向器）
６第１の光学素子（シリンドリカルミラー）
７第２の光学素子（長尺トーリックレンズ）
８被走査面（感光体ドラム）
１１結像光学系
４１，４２，４３，４４光走査装置
２１，２２，２３，２４像担持体（感光ドラム）
３１，３２，３３，３４現像器
４５搬送ベルト
１００光走査装置
１０１感光ドラム
１０２帯電ローラ
１０３光ビーム
１０４画像形成装置
１０７現像装置
１０８転写ローラ
１０９用紙カセット
１１０給紙ローラ
１１２転写材（用紙）
１１３定着ローラ
１１４加圧ローラ
１１６排紙ローラ

Claims

光源手段と、前記光源手段から射出された光束を偏向する偏向手段と、前記偏向手段の偏向面にて偏向された光束を被走査面に結像させる結像光学系と、を有する光走査装置において、
前記結像光学系は、副走査方向のパワーがノンパワーでありかつ主走査方向にのみパワーを有する第１の光学素子と、入射面の副走査方向のパワーがノンパワーでありかつ射出面にのみ副走査方向のパワーを有する第２の光学素子からなり、
前記第２の光学素子の射出面の副走査方向のパワーは、正のパワーであり、かつ、前記第２の光学素子の射出面の主走査断面内における形状は、平面であり、
前記第２の光学素子の射出面の副走査方向のパワーは、前記第２の光学素子の有効部内において軸上から軸外に向かい連続的に変化しており、かつ、前記第２の光学素子の入射面の主走査断面内における形状は、非球面形状であることを特徴とする光走査装置。
前記結像光学系の副走査方向の結像倍率をβとしたとき、
β＜１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
前記光源手段は、マルチビームレーザーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置の被走査面に配置された感光体と、前記感光体の上を光束が走査することによって形成された静電潜像をトナー像として現像する現像手段と、前記現像されたトナー像を用紙に転写する転写手段と、転写されたトナー像を用紙に定着させる定着手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。