JP2002048993A - 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】 主走査方向の像面湾曲や歪曲収差ならびに副
走査方向の像面湾曲や倍率の変動等を良好に補正し、コ
ンパクトな構成で高精細な印字に適した光走査装置及び
それを用いた画像形成装置を得ること。 【解決手段】 光源手段１から出射された光束を偏向手
段５に入射させる入射光学手段１１と、偏向手段で反射
偏向された光束を被走査面８上に結像させる走査光学手
段９と、を有する光走査装置において、走査光学手段は
偏向手段側に第１のレンズ６及び被走査面側に第２のレ
ンズ７を有し、第１のレンズは主走査方向に正のパワー
を有し、副走査方向に負のパワーを有し、第１のレンズ
の主走査方向のパワーは第２のレンズの主走査方向のパ
ワーよりも大きく、第２のレンズは副走査方向に正のパ
ワーを有すること。

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、特に光源手段から出射し
た光束（単一もしくは複数）を光偏向器としてのポリゴ
ンミラーにより反射偏向させ、ｆθ特性を有するｆθレ
ンズ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やデジタル複写機等の装置に好適な
ものである。

【０００２】特に本発明は走査光学手段を構成する複数
枚のレンズの形状を適切に設定することにより、主走査
方向及び副走査方向の像面湾曲収差、ｆθ特性、そして
副走査方向の倍率の変動等を補正して良好なる画像が常
に得られる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に
関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来よりレーザービームプリンタ等の光
走査装置においては光源手段から画像信号に応じて光変
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ｆθレンズ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収束させ、該記録媒
体面上を光走査して画像記録を行なっている。

【０００４】図１８は従来の光走査光学系の要部概要図
である。同図において光源手段９１から出射した発散光
束はコリメーターレンズ９２によって略平行光束とさ
れ、開口絞り９３によって該光束（光量）を整形して副
走査方向のみに屈折力を有するシリンドリカルレンズ９
４に入射している。シリンドリカルレンズ９４に入射し
た光束のうち主走査断面内においてはそのままの状態で
出射し、副走査断面内においては収束して回転多面鏡
（ポリゴンミラー）から成る光偏向器９５の偏向面９５
ａ近傍にほぼ線像として結像している。

【０００５】そして光偏向器９５の偏向面９５ａで反射
偏向された光束をｆθ特性を有するｆθレンズ系９６を
介して被走査面９７としての感光ドラム面上へ導光し、
該光偏向器９５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９７上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に光
走査して画像情報の記録を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この種の光走査装置に
おいて高精度な画像情報の記録を行うには被走査面全域
に渡って像面湾曲が良好に補正されスポット径が揃って
いること、感光ドラム面上を光走査する際に等速性が保
たれていること（ｆθ特性）、副走査方向の横倍率を有
効走査全域に渡って均一に補正されて副走査方向のスポ
ット径が揃っていること、また複数の光束を出射する光
源手段を用いたマルチビーム走査装置においては副走査
方向の横倍率を有効走査全域に渡って均一に補正されて
走査線のピッチ間隔を一定とすることが重要である。こ
のような光学特性を満たす光走査装置もしくはｆθレン
ズ系は従来より種々と提案されている。

【０００７】例えば特開平７−３１８７９６号公報には
入射面側にシリンドリカルレンズ面、出射面側にトーリ
ック面を有するガラストーリックレンズとプラスチック
トーリックレンズとの組み合わせからなるｆθレンズ系
について開示されている。しかしながら同公報において
は１面をシリンドリカル面としているため、上記の収差
補正に関して自由度が少なく上記の収差補正が困難であ
るという問題点があった。そこで本発明では後述するよ
うにｆθレンズ系を構成する全てのｆθレンズを両面共
にトーリック面を有したトーリックレンズとしている。
更に前記ｆθレンズを両面共に主走査断面形状を非円弧
とすることや、副走査方向の曲率半径を連続的に変化さ
せることにより上述の収差を良好に補正している。また
同公報には副走査倍率に関する記載がなく、副走査方向
のピント変動の敏感度を低減させることや副走査倍率を
被走査面上の有効走査領域において均一に補正すること
を考慮するものではなかった。本発明はこれらを考慮に
いれたものであり、高精度な画像情報の記録に適した光
走査装置を構成できる。

【０００８】また、特開平７−３１８７９６号公報の実
施形態１では、被走査面１４側のガラストーリックレン
ズ２２の主走査方向のパワーがポリゴンミラー１２側の
プラスチックトーリックレンズ２１の主走査方向のパワ
ーよりも大きいので、コンパクト化を図る上で問題が残
る。特開平７−３１８７９６号公報の実施形態２では、
プラスチックトーリックレンズ２１の副走査方向のパワ
ーとガラストーリックレンズ２２の副走査方向のパワー
が共に正なので、２枚のレンズ２１，２２をポリゴンミ
ラー１２側に近づけると、副走査倍率が増大してしまう
問題が起きる。

【０００９】また一方でレ−ザービームプリンタやデジ
タル複写機等のコンパクト化及び低コスト化に伴い、画
像形成装置にも同様のことが求められている。

【００１０】これらの要望を両立させるものとして、例
えば特開平１０−２３２３４６号公報に提案されてい
る。同公報においては像面湾曲や歪曲収差を良好に補正
すると共に像高によるスポット径の変化等の影響を小さ
く抑えている。

【００１１】しかしながら光走査装置の更なるコンパク
ト化を図るにはｆθレンズ系の焦点距離を短くし、画角
を広げ、ｆθレンズを偏向手段であるポリゴンミラーヘ
近づける必要がある。これらは全て収差補正を困難とさ
せる要因であり、コンパクト化した際に広画角領域にお
ける像面湾曲、ｆθ特性、及び副走査方向の倍率の変動
等が良好に補正されないという問題点があった。

【００１２】また広画角化に伴いもう一つ問題点が発生
する。従来より光源手段から出射した光束はポリゴンミ
ラーの偏向面へｆθレンズ系の光軸に対して斜めから入
射しているが、このとき該偏向面で光束が反射される反
射位置が連続的、且つ走査中心に対して非対称に変化す
る。この反射位置の非対称変化は特に結像位置に影響を
与え平坦な像面湾曲を得ることが困難となる。

【００１３】上記反射位置の非対称変化はそもそも光源
手段からの光束をｆθレンズ系の光軸に対して斜めから
入射させることによって生じるので、該光源手段からの
光束をｆθレンズ系の光軸方向から入射させることによ
って無くすことができるが、配置上の無理があり、ｆθ
レンズ系の外側から入射させなくてはならないため、反
射位置の非対称変化が像面湾曲に与える非対称性を無く
すことができない。

【００１４】そこで、例えば特開平４−６０６０８号公
報や特開平９−２６５０４１号公報等ではｆθレンズ系
を構成するｆθレンズの母線形状に上下非対称性が導入
された例が種々と開示されている。

【００１５】しかしながらｆθレンズ系のコンパクト化
を図る上では画角±４７°を越える広画角領域において
も像面湾曲、ｆθ特性、そして副走査方向の倍率の変動
等が良好に補正されていなければならず、これらは必ず
しも満足するものではなかった。

【００１６】また光走査装置をマルチビームに対応させ
るためには主走査方向におけるジッターを低減させるた
めにコリメーターレンズから出射された光束を略平行光
束にする必要があった。

【００１７】また、特開平１０−３３３０６９号公報で
は、マルチビーム走査光学系で起きる走査線の相対的な
間隔が走査位置によって変化する問題を解決するため
に、走査レンズと補正レンズの副走査方向のパワー配分
を副走査方向の像面湾曲補正効果が得られるようにする
構成を開示している。しかし、最も走査対象面に近い補
正レンズの主走査方向のパワーが最も大きいので、コン
パクト化を図る上で問題が残る。

【００１８】また、特開平５−５８５２号公報では、明
るいｆθレンズ系を実現するために、ｆθレンズ系を２
群・２枚構成とし、副走査倍率βと副走査方向に関する
合成焦点距離ｆｓと第３、第４面の副走査方向の曲率半
径ｒｙ３、ｒｙ４の関係を規定している。しかし、回転
多面鏡に近い第１レンズの主走査方向のパワーが、被走
査面に近い第２レンズの主走査方向のパワーよりも小さ
いので、コンパクト化を図る上で問題が残る。

【００１９】本発明は走査光学手段を構成する複数のレ
ンズの形状を適切に設定することにより、主走査方向の
像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾曲や倍
率の変動等を良好に補正すると共にコンパクトな構成に
も関わらず、副走査倍率を低く抑えた高精細な印字に適
した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。

【００２０】

【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、光源手段から出射された光束を偏向手段に入射
させる入射光学手段と、該偏向手段で反射偏向された光
束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、を有する
光走査装置において、該走査光学手段は該偏向手段側に
第１のレンズ及び該被走査面側に第２のレンズを有し、
該第１のレンズは主走査方向に正のパワーを有し、副走
査方向に負のパワーを有し、該第１のレンズの主走査方
向のパワーは前記第２のレンズの主走査方向のパワーよ
りも大きく、該第２のレンズは副走査方向に正のパワー
を有することを特徴としている。

【００２１】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記走査光学手段の主走査方向のパワーをφｍ、前
記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍとしたと
き、 −０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００２２】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて、前記第１のレンズと第２のレンズは、前記偏向
手段の偏向面から前記被走査面までの距離の中間点より
も該偏向手段側に配置されていることを特徴としてい
る。

【００２３】請求項４の発明は請求項１乃至３のいずれ
か１項の発明において、前記第１、第２のレンズは共に
両面の主走査断面形状が非円弧な形状の非球面レンズで
あることを特徴としている。

【００２４】請求項５の発明は請求項１乃至４のいずれ
か１項の発明において、前記走査光学手段は主走査断面
形状が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化する母線
非対称面を複数有することを特徴としている。

【００２５】請求項６の発明は請求項５の発明におい
て、前記母線非対称面は前記第２のレンズの被走査面側
のレンズ面に形成されていることを特徴としている。

【００２６】請求項７の発明は請求項１乃至６のいずれ
か１項の発明において、前記第１、第２のレンズは共に
両面の副走査方向の曲率半径が光軸を挟んだ少なくとも
一方で主走査方向に沿って光軸を離れるに従い連続的に
変化する非球面レンズであることを特徴としている。

【００２７】請求項８の発明は請求項１乃至７のいずれ
か１項の発明において、前記走査光学手段は副走査方向
の曲率半径が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化す
る子線非対称変化面を複数有することを特徴としてい
る。

【００２８】請求項９の発明は請求項８の発明におい
て、前記複数の子線非対称変化面のうち２つ以上の面
は、光軸を挟んだ主走査方向で副走査方向の曲率半径の
大小関係が異なる子線変形面であり、該２つ以上の子線
変形面のうち２つ以上の面で、副走査方向の曲率半径が
光軸上の曲率半径よりも大となる側が光軸に対して同一
の側に揃う、もしくは副走査方向の曲率半径が光軸上の
曲率半径よりも小となる側が光軸に対して同一の側に揃
うことを特徴としている。

【００２９】請求項１０の発明は請求項１乃至９のいず
れか１項の発明において、前記走査光学手段は前記母線
非対称面で、且つ前記子線非対称変化面でもある主副非
対称面を複数有することを特徴としている。

【００３０】請求項１１の発明は請求項１乃至１０のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走査
方向のパワーをφ１ｍ、前記走査光学手段の主走査方向
のパワーをφｍとしたとき、 ０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３１】請求項１２の発明は請求項１乃至１１のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズの副走査
方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの副走査方向
のパワーをφ２ｓとしたとき、 −０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３２】請求項１３の発明は請求項１乃至１２のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走査
方向のパワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走
査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３３】請求項１４の発明は請求項１乃至１３のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走査
方向のパワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走
査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３４】請求項１５の発明は請求項１乃至１４のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズの偏向手
段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向
の曲率半径をＲ１ｓ、被走査面側の面の主走査方向の曲
率半径をＲ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記
第２のレンズの偏向手段側の面の主走査方向の曲率半径
をＲ３ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面側
の面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲
率半径をＲ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３５】請求項１６の発明は請求項１乃至１５のい
ずれか１項の発明において、前記第１、第２のレンズの
全ての面の有効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に変
位していることを特徴としている。

【００３６】請求項１７の発明は請求項１乃至１６のい
ずれか１項の発明において、前記走査光学手段のｆθ係
数をｋ、有効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３７】請求項１８の発明は請求項１乃至１７のい
ずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面から
前記被走査面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたと
き、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３８】請求項１９の発明は請求項１乃至１８のい
ずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面から
前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、有
効走査幅をＷとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴としている。

【００３９】請求項２０の発明は請求項１乃至１９のい
ずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面から
前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、該
偏向手段の偏向面から被走査面までの距離をＬとしたと
き、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００４０】請求項２１の発明は請求項１乃至２０のい
ずれか１項の発明において、前記第１、第２のレンズは
共に両面がトーリック面を有するトーリックレンズより
なることを特徴としている。

【００４１】請求項２２の発明は請求項１乃至２１のい
ずれか１項の発明において、前記第１のレンズは主走査
断面形状が前記被走査面側に凸を向けたメニスカスレン
ズであることを特徴としている。

【００４２】請求項２３の発明は請求項１乃至２２のい
ずれか１項の発明において、前記入射光学手段は前記光
源手段から出射された光束を略平行光束に変換する集光
レンズを有することを特徴としている。

【００４３】請求項２４の発明は請求項１乃至２２のい
ずれか１項の発明において、前記光源手段から複数の光
束が出射されたることを特徴としている。

【００４４】請求項２５の発明は請求項２４の発明にお
いて、前記入射光学手段は前記光源手段から出射された
光束を収束光束に変換する集光レンズを有することを特
徴としている。

【００４５】請求項２６の発明は請求項２５の発明にお
いて、前記偏向手段の偏向面から前記集光レンズによる
収束点までの距離をＳ、前記走査光学手段のｆθ係数を
ｋとしたとき、 ｜Ｓ｜／ｋ≧５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００４６】請求項２７の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至２６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、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有することを特徴と
している。

【００４７】請求項２８の発明の画像形成装置は、請求
項１乃至２６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
有していることを特徴としている。

【００４８】請求項２９の発明の光走査装置は、光源手
段から出射された光束を偏向手段に入射させる入射光学
手段と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上
に結像させる走査光学手段と、を有する光走査装置にお
いて、該走査光学手段は該偏向手段側に第１のレンズを
有し、該被走査面側に第２のレンズを有し、該第１、第
２のレンズは共に両面がトーリック面を有するトーリッ
クレンズより成り、該第１のレンズは副走査方向に負の
パワーを有し、該第２のレンズは副走査方向に正のパワ
ーを有することを特徴としている。

【００４９】請求項３０の発明は請求項２９の発明にお
いて、前記走査光学手段の主走査方向のパワーをφｍ、
前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍとした
とき、 −０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００５０】請求項３１の発明は請求項２９の発明にお
いて、前記第１のレンズと第２のレンズは、前記偏向手
段の偏向面から前記被走査面までの距離の中間点よりも
該偏向手段側に配置されていることを特徴としている。

【００５１】請求項３２の発明は請求項２９乃至３１の
発明において、前記第１、第２のレンズは共に両面の主
走査断面形状が非円弧な形状の非球面レンズであること
を特徴としている。

【００５２】請求項３３の発明は請求項２９乃至３２の
いずれか１項の発明において、前記走査光学手段は主走
査断面形状が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化す
る母線非対称面を複数有することを特徴としている。

【００５３】請求項３４の発明は請求項３３の発明にお
いて、前記母線非対称面は前記第２のレンズの被走査面
側のレンズ面に形成されていることを特徴としている。

【００５４】請求項３５の発明は請求項２９乃至３４の
いずれか１項の発明において、前記第１、第２のレンズ
は共に両面の副走査方向の曲率半径が光軸を挟んだ少な
くとも一方で主走査方向に沿って光軸を離れるに従い連
続的に変化する非球面レンズであることを特徴としてい
る。

【００５５】請求項３６の発明は請求項２９乃至３５の
いずれか１項の発明において、前記走査光学手段は副走
査方向の曲率半径が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に
変化する子線非対称変化面を複数有することを特徴とし
ている。

【００５６】請求項３７の発明は請求項３６の発明にお
いて、前記複数の子線非対称変化面のうち２つ以上の面
は、光軸を挟んだ主走査方向で副走査方向の曲率半径の
大小関係が異なる子線変形面であり、該２つ以上の子線
変形面のうち２つ以上の面で、副走査方向の曲率半径が
光軸上の曲率半径よりも大となる側が光軸に対して同一
の側に揃う、もしくは副走査方向の曲率半径が光軸上の
曲率半径よりも小となる側が光軸に対して同一の側に揃
うことを特徴としている。

【００５７】請求項３８の発明は請求項２９乃至３７の
いずれか１項の発明において、前記走査光学手段は前記
母線非対称面で、且つ前記子線非対称変化面でもある主
副非対称面を複数有することを特徴としている。

【００５８】請求項３９の発明は請求項２９乃至３８の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走
査方向のパワーをφ１ｍ、前記走査光学手段の主走査方
向のパワーをφｍとしたとき、 ０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３ なる条件を満足することを特徴としている。

【００５９】請求項４０の発明は請求項２９乃至３９の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズの副走
査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２のレンズの副走査方
向のパワーをφ２ｓとしたとき、 −０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６０】請求項４１の発明は請求項２９乃至４０の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走
査方向のパワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１
ｓ、前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、
副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６１】請求項４２の発明は請求項２９乃至４１の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズの主走
査方向のパワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１
ｓ、前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、
副走査方向のパワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６２】請求項４３の発明は請求項２９乃至４２の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズの偏向
手段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方
向の曲率半径をＲ１ｓ、被走査面側の面の主走査方向の
曲率半径をＲ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前
記第２のレンズの偏向手段側の面の主走査方向の曲率半
径をＲ３ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面
側の面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の
曲率半径をＲ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６３】請求項４４の発明は請求項２９乃至４３の
いずれか１項の発明において、前記第１、第２のレンズ
の全ての面の有効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に
変位していることを特徴としている。

【００６４】請求項４５の発明は請求項２９乃至４４の
いずれか１項の発明において、前記走査光学手段のｆθ
係数をｋ、有効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６５】請求項４６の発明は請求項２９乃至４５の
いずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面か
ら前記被走査面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとした
とき、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６６】請求項４７の発明は請求項２９乃至４６の
いずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面か
ら前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、
有効走査幅をＷとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６７】請求項４８の発明は請求項２９乃至４７の
いずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面か
ら前記第２のレンズの被走査面側の面までの距離をｄ、
該偏向手段の偏向面から被走査面までの距離をＬとした
とき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００６８】請求項４９の発明は請求項２９乃至４８の
いずれか１項の発明において、前記第１のレンズは主走
査断面形状が前記被走査面側に凸を向けたメニスカスレ
ンズであることを特徴としている。

【００６９】請求項５０の発明は請求項２９乃至４９の
いずれか１項の発明において、前記入射光学手段は前記
光源手段から出射された光束を略平行光束に変換する集
光レンズを有することを特徴としている。

【００７０】請求項５１の発明は請求項２９乃至５０の
いずれか１項の発明において、前記光源手段から複数の
光束が出射されたることを特徴としている。

【００７１】請求項５２の発明は請求項５１の発明にお
いて、前記入射光学手段は前記光源手段から出射された
光束を収束光束に変換する集光レンズを有することを特
徴としている。

【００７２】請求項５３の発明は請求項５２の発明にお
いて、前記偏向手段の偏向面から前記集光レンズによる
収束点までの距離をＳ、前記走査光学手段のｆθ係数を
ｋとしたとき、 ｜Ｓ｜／ｋ≧５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００７３】請求項５４の発明の画像形成装置は、請求
項２９乃至５３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、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有することを特徴
としている。

【００７４】請求項５５の発明の画像形成装置は、請求
項２９乃至５３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
を有していることを特徴としている。

【００７５】請求項５６の発明の光走査装置は、光源手
段から出射された光束を偏向手段に入射させる入射光学
手段と、該偏向手段で反射偏向された光束を被走査面上
に結像させる走査光学手段と、を有する光走査装置にお
いて、該走査光学手段は該偏向手段に最も近い第１の光
学素子及び該被走査面に最も近い第２の光学素子を含む
少なくとも２枚以上の光学素子を有し、該第１の光学素
子は主走査方向に正のパワーを有し、副走査方向に負の
パワーを有し、該第２の光学素子は副走査方向に正のパ
ワーを有し、該走査光学手段に含まれる少なくとも２枚
以上の光学素子の中で該第１の光学素子の主走査方向の
パワーが最も大きいことを特徴としている。

【００７６】請求項５７の発明は請求項５６の発明にお
いて、前記第１の光学素子の主走査方向のパワーをφ１
ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の光学素子
の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパワーを
φ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴としている。

【００７７】請求項５８の発明は請求項５６又は５７の
発明において、前記第１の光学素子の主走査方向のパワ
ーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の
光学素子の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向の
パワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴としている。

【００７８】請求項５９の発明は請求項５６乃至５８の
いずれか１項の発明において、前記第１の光学素子は主
走査断面形状が前記被走査面側に凸を向けたメニスカス
レンズであることを特徴としている。

【００７９】請求項６０の発明は請求項５６乃至５９の
いずれか１項の発明において、前記走査光学手段のｆθ
係数をｋ、有効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴としている。

【００８０】請求項６１の発明は請求項５６乃至６０の
いずれか１項の発明において、前記偏向手段の偏向面か
ら前記被走査面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとした
とき、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴としている。

【００８１】請求項６２の発明は請求項５６乃至６１の
いずれか１項の発明において、前記第１の光学素子と第
２の光学素子は、前記偏向手段の偏向面から前記被走査
面までの距離の中間点よりも該偏向手段側に配置されて
いることを特徴としている。

【００８２】請求項６３の発明は請求項６２の発明にお
いて、前記偏向手段の偏向面から前記第２の光学素子の
被走査面側の面までの距離をｄ、有効走査幅をＷとした
とき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴としている。

【００８３】請求項６４の発明は請求項６２又は６３の
発明において、前記偏向手段の偏向面から前記第２の光
学素子の被走査面側の面までの距離をｄ、該偏向手段の
偏向面から被走査面までの距離をＬとしたとき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴としている。

【００８４】請求項６５の発明は請求項５６乃至６４の
いずれか１項の発明において、前記第１の光学素子又は
第２の光学素子がレンズであることを特徴としている。

【００８５】請求項６６の発明は請求項５６乃至６４の
いずれか１項の発明において、前記第１の光学素子又は
／及び第２の光学素子がミラーであることを特徴として
いる。

【００８６】請求項６７の発明は請求項５６乃至６４の
いずれか１項の発明において、前記第１の光学素子及び
第２の光学素子がレンズであることを特徴としている。

【００８７】請求項６８の発明は請求項６７の発明にお
いて、前記第１のレンズの偏向手段側の面の主走査方向
の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ１ｓ、
被走査面側の面の主走査方向の曲率半径をＲ２ｍ、副走
査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレンズの偏向手
段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、副走査方向
の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面側の面の主走査方向の曲
率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ４ｓとした
とき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴としている。

【００８８】請求項６９の発明は請求項６７又は６８の
発明において、前記第１、第２のレンズの全ての面の有
効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に変位しているこ
とを特徴としている。

【００８９】請求項７０の発明は請求項５６の発明にお
いて、前記第１の光学素子又は／及び第２の光学素子が
回折光学素子を有することを特徴としている。

【００９０】請求項７１の発明は請求項７０の発明にお
いて、前記第１の光学素子が回折光学素子であり、前記
偏向手段側の回折光学素子の回折面の主走査方向のパワ
ーをφｄ１、前記被走査面側の回折光学素子の回折面の
主走査方向のパワーをφｄ２としたとき、 φｄ１×φｄ２＜ ０ ｜φｄ２｜＞｜φｄ１｜ なる条件を満足することを特徴としている。

【００９１】請求項７２の発明は請求項５６乃至７１の
いずれか１項の発明において、前記光源手段から複数の
光束が出射されたることを特徴としている。

【００９２】請求項７３の発明の画像形成装置は、請求
項５６乃至７２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、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有することを特徴
としている。

【００９３】請求項７４の発明の画像形成装置は、請求
項５６乃至７２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
を有していることを特徴としている。

【００９４】［作用］ （全長短縮について）走査光学手段（ｆθレンズ系）は
２枚（又は３枚以上）のレンズ（又はミラー、回折光学
素子、等の光学素子）で構成されており各レンズの合成
の焦点距離が走査光学手段の焦点距離ｆとなる。つま
り、走査光学手段の後側（像側）主平面は被走査面から
偏向手段（ポリゴンミラー）側に走査光学手段の焦点距
離ｆだけ離れた位置にある。

【００９５】このとき、ｆを固定値とすると全長（偏向
手段から被走査面までの距離）を短縮するためには偏向
手段から走査光学手段の前側（物体側）主平面までの距
離を短縮する必要がある。

【００９６】以下に詳細に図１を用いて説明する。

【００９７】このとき、第１、第２の２枚のレンズ６，
７のパワー配置（パワー配分）により、走査光学手段９
の前側及び後側主平面の位置が決まり、よりパワーの強
い方のレンズに各主平面が近接する。よって、第１のレ
ンズ６の主走査方向のパワーφｍ１を第２のレンズ７の
主走査方向のパワーφｍ２よりも大きくする（φｍ１＞
φｍ２）ことで、各主平面を第１のレンズ６近傍に位置
させ、偏向手段５から走査光学手段９の前側主平面まで
の距離を短縮することができる。

【００９８】つまりは、全長を短縮することができて光
走査装置の小型化が図れる。

【００９９】また、全長を短縮する方法として、走査光
学手段９の焦点距離ｆを短くする方法がある。走査光学
手段９の焦点距離ｆを短くすると、Ｙ＝ｆθという関係
で被走査面８上の走査有効範囲は同じであることから画
角θは大きくなる。このとき、第１のレンズ６の主走査
方向のパワーφｍ１を第２のレンズ７の主走査方向のパ
ワーφｍ２よりも大きくする（φｍ１＞φｍ２）ことで
広画角な像高においても主走査方向の性能補正が容易と
なり、全長を短縮した走査光学手段９を構成することが
可能となる。更に、第１、第２のレンズ６，７の肉厚を
薄くすることができるので光走査装置の小型化とコスト
ダウンが図れる。

【０１００】第２のレンズ７は、第１のレンズ６で補正
しきれない主走査性能（特にｆθ特性）を良好に補正す
る役割を担う。ここで、第２のレンズ７は被走査面８近
傍に配置することもできるのだが、第１のレンズ６近傍
に配置してレンズの有効径や光学箱を小さくして光走査
装置の小型化とコストダウンを図ることができる。 （副走査倍率低減について）ここで、副走査倍率につい
て以下に詳細に図１を用いて説明する。

【０１０１】副走査倍率βｓは走査光学手段９の前側
（物体側）主平面から物体側ピント位置までの距離ａと
後側（像側）主平面から像側ピント位置までの距離ｂと
から βｓ＝ｂ／ａ なる式で表され、通常の走査光学手段９では負の符号で
あるが、ここでは、その絶対値を取って副走査倍率とす
る。また、通常の走査光学手段９では物体側ピント位置
を偏向手段５の偏向面５ａ近傍に配置し、像側ピント位
置を被走査面８近傍に配置している。

【０１０２】本発明の実施形態の様に、走査光学手段９
のコンパクト化を図り、第１のレンズ６や第２のレンズ
７を偏向手段５近傍に配置すると、距離ａが短く距離ｂ
が長くなって副走査倍率が高い構成となる。

【０１０３】次に、副走査倍率と副走査方向のピント移
動や面倒れ量との関係を説明する。

【０１０４】偏向手段（ポリゴンミラー）５の面倒れの
影響は副走査倍率に比例して大きくなる。副走査方向の
ピント移動は副走査倍率の二乗に比例して大きくなる。
本発明の実施形態の様に、第１のレンズ６や第２のレン
ズ７を偏向手段５近傍に配置した走査光学手段９では、
副走査方向のピント移動や偏向手段５の面倒れによる影
響が顕著に表れてしまい問題となる。副走査倍率が高い
場合、副走査倍率が「距離の比」であることから、距離
ａや距離ｂの距離を少量変えるだけでも副走査倍率は大
きく変化する。つまり、第１のレンズ６の副走査方向の
パワーを負、第２のレンズ７の副走査方向のパワーを正
とし、副走査方向の各主平面を被走査面側へ移動させる
ことによる副走査倍率の低減効果は、副走査倍率が高い
走査光学手段９ほど大きい。また、副走査倍率の二乗に
比例する副走査方向のピント移動の敏感度を低減する効
果は、ことさら大きい。

【０１０５】よって、本発明の効果はコンパクトな走査
光学手段９において有効性が高い。 （被走査面８側に凸を向けたメニスカス形状について）
以下に詳細に図１を用いて説明する。

【０１０６】また、主走査方向において偏向手段５から
走査光学手段９の前側主平面までの距離を短縮した場
合、第１のレンズ６を被走査面８側に凸を向けたメニス
カスレンズとすることにより、主走査性能（特に主走査
方向の像面湾曲）を良好に補正することができる。メニ
スカスレンズは凸を向けた方向に該レンズの主平面があ
り、第１のレンズ６は偏向手段５に近づけて配置させる
ことになる。第1のレンズ６は副走査方向にもパワーを
有しているので、副走査倍率はますます高くなり、副走
査方向のピント移動ならびに面倒れ量の敏感度が増大す
る。そこで、第１のレンズ６の副走査方向のパワーを
負、第２のレンズ７の副走査方向のパワーを正とするこ
とにより、副走査倍率を低減することが重要となる。 （非球面の効果について）以下に詳細に図１を用いて説
明する。

【０１０７】第１のレンズ６には負の非球面を設け、光
軸から周辺部へ向かうにつれてパワーが小さくなる形状
として広画角な像高における主走査方向の像面湾曲を補
正している。

【０１０８】また、第２のレンズ７には正の非球面を設
け、光軸から周辺部へ向かうにつれてパワーが大きくな
る形状として広画角な像高におけるｆθ特性を補正して
いる。

【０１０９】第１、第２のレンズ６，７の両面を非球面
形状とし、入射面と出射面とで形状をベンディングさせ
て主走査方向の性能補正に最適な形状を構成している。

【０１１０】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）は本発明の実施形態１
の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面
図）、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の副走査方向の要部断面
図（副走査断面図）である。

【０１１１】尚、本明細書において偏向手段によって光
束が反射偏向（偏向走査）される方向を主走査方向（母
線方向）、走査光学手段の光軸及び主走査方向と直交す
る方向を副走査方向（子線方向）と定義する。

【０１１２】図中、１は光源手段であり、例えば１つの
半導体レーザーより成っている。３は開口絞りであり、
通過光束径を整えている。２は集光レンズとしてのコリ
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。４はシリンドリカルレン
ズ（アナモフィックなレンズ）であり、副走査方向にの
み所定のパワーを有しており、コリメーターレンズ２を
通過した略平行光束を副走査断面内で後述する光偏向器
５の偏向面（反射面）５ａ近傍にほぼ線像として結像さ
せている。尚、開口絞り３、コリメーターレンズ２、そ
してシリンドリカルレンズ４等の各要素は入射光学手段
１１の一要素を構成している。

【０１１３】５は偏向手段としての光偏向器であり、例
えば４面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っ
ており、モータ等の駆動手段（不図示）により図中矢印
Ａ方向に一定速度で回転している。

【０１１４】９は集光機能とｆθ特性を有する走査光学
手段（ｆθレンズ系）であり、後述する形状より成る第
１、第２の２枚のレンズ６，７を有している。本実施形
態における第１、第２のレンズ６，７は共に両面がトー
リック面を有するトーリックレンズより成り、該第１の
レンズ６は主走査方向に正のパワー、副走査方向に負の
パワーを有し、該第２のレンズ７は副走査方向に正のパ
ワーを有し、光偏向器５によって反射偏向された画像情
報に基づく光束を被走査面としての感光ドラム面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。

【０１１５】８は被走査面としての感光ドラム面であ
る。

【０１１６】本実施形態において半導体レーザー１から
出射した光束は開口絞り３によって該光束（光量）が制
限され、コリメーターレンズ２により略平行光束に変換
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出射する。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）として結像してい
る。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された光
束は第１，第２のレンズ６，７を介して感光ドラム面８
上にスポット状に結像され、該光偏向器５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８上を矢印
Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査している。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。

【０１１７】次に本実施形態におけるｆθレンズ系９を
構成する第１、第２のｆθレンズ６，７の特徴について
説明する。

【０１１８】本実施形態ではｆθレンズ系９の持つ正の
パワー（屈折力）を第１のレンズ６及び第２のレンズ７
に適切に配分して良好なる主走査方向及び副走査方向の
像面湾曲特性を得ている。

【０１１９】また本実施形態においては主走査断面内に
おいて第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を向け
た正のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７の光軸近
傍をポリゴンミラー５側へ凸を向けたほとんどパワーを
有さないメニスカスレンズとしている。特に第１のレン
ズ６の主走査方向のパワーを第２のレンズ７の主走査方
向のパワーよりも大きくしており、コンパクトな光走査
装置においても主走査方向の像面湾曲特性とｆθ特性を
良好に補正できる構成としている。

【０１２０】また副走査断面内において第１のレンズ６
をポリゴンミラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレン
ズとし、第２のレンズ７を両凸レンズとしている。これ
により後側主平面の位置を第２のレンズ７よりも被走査
面８側に位置させ、ポリゴンミラー５近傍（ｄ＝３１．
４ｍｍ ｄはポリゴンミラー５の偏向面５ａから第２の
レンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離）にｆθレ
ンズ系９を配置したコンパクトな走査光学系でありなが
ら副走査方向の倍率をβ＝−３．２９と小さく抑えてい
る。

【０１２１】本実施形態では第１、第２の２枚のレンズ
６，７の母線形状は１６次までの関数として表せる非球
面形状より構成している。例えば第１、第２のレンズ
６，７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軸としたとき
主走査方向と対応する母線方向が

【０１２２】

【数１】

【０１２３】（但し、Ｒは母線曲率半径，Ｋ，Ｂ₄，
Ｂ₆，Ｂ₈，Ｂ₁₀，Ｂ₁₂，Ｂ₁₄，Ｂ₁₆は非球面係数） なる式で表されるものであり、主走査方向に光軸からＹ
離れた位置における副走査方向の曲率半径Ｒｓ^*が、 Ｒｓ^*＝Ｒｓ×（１＋Ｄ₂Ｙ²＋Ｄ₄Ｙ⁴＋Ｄ₆Ｙ⁶＋Ｄ₈Ｙ⁸＋Ｄ₁₀Ｙ¹⁰） …（ イ） （但し、Ｒｓは光軸上の副走査方向の曲率半径，Ｄ₂，
Ｄ₄，Ｄ₆，Ｄ₈，Ｄ₁₀子線変化係数） なる式で表わされるものである。

【０１２４】表−１に本実施形態におけるｆθレンズ系
９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。

【０１２５】

【表１】

【０１２６】本実施形態においてはｆθレンズ系９の光
軸は被走査面８の有効走査幅の中心へ向かう光線上に重
ねて配置されており、第１、第２のレンズ６、７にシフ
ト及びチルトを与えていない。

【０１２７】第１、第２のレンズ６，７は共に両面の母
線形状（主走査断面形状）が非円弧で、共に両面の副走
査方向の曲率半径（子線Ｒ）が光軸を挟んだ少なくとも
一方で主走査方向に沿って光軸を離れるに従い連続的
に、かつ母線形状とは相関なく変化する非球面レンズで
あり、母線の非球面量及び子線の変化量の配分を適切に
行って更に良好なる像面湾曲特性、ｆθ特性、及び副走
査倍率の一定を得ている。

【０１２８】図２は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの
母線に与えられた非球面変位量を示す説明図、図３は第
２のレンズ７の各面７ａ，７ｂの母線に与えられた非球
面変位量を示す説明図である。図２、図３において横軸
は主走査方向における光軸からの距離であり、光源手段
側・反光源手段側（レンズの上下、主走査方向）共に絶
対値で示している。縦軸は母線形状が光軸方向に変位し
た量であり、符号＋（プラス）が被走査面８側へ変位し
たことを示し、符号−（マイナス）はポリゴンミラー側
に変位したことを示す。

【０１２９】ここで光源手段側の母線形状を実線で示
し、反光源手段（ｆθレンズ系９の光軸に対して光源手
段とは反対）側の母線形状を破線で示してある。第１の
レンズ６のポリゴンミラー５側の面６ａは光軸を挟んだ
上下（主走査方向）で対称な形状をしているが、それ以
外の面６ｂ，７ａ，７ｂは光軸から主走査方向に等距離
を離れた位置における母線形状が光軸を挟んだ上下（主
走査方向）で異なる量を光軸方向に変位（主走査断面形
状が光軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化）
した母線非対称面である。また第１、第２のレンズ６，
７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂの有効端部（被走
査面８の有効走査端へ向かう光線が通過するレンズ面上
の位置）では面頂点（光軸との交点）よりもポリゴンミ
ラー５側へ変位した母線形状としている。これによって
主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性を更に良好に
補正している。

【０１３０】図４は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの
子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図５は第２のレ
ンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示し
た説明図である。第１のレンズ６の両面６ａ、６ｂは光
源手段側（横軸＋側）の子線Ｒが大きく、主走査方向に
沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、反光
源手段側に向かうにつれて更に小さくなるように子線Ｒ
を変化させている。第２のレンズ７のポリゴンミラー５
側の面７ａは反光源手段側の子線Ｒが大きく、主走査方
向に沿って光軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、
光軸上から光源手段側に向かうにつれては子線Ｒがいっ
たん小となり、途中で変極点を有して子線Ｒが大となる
ように変化させている。また第２のレンズ７の被走査面
８側の面７ｂは光軸を挟んだ上下（主走査方向）で子線
Ｒが非対称に大きくなるように変化させている。

【０１３１】このとき第１、第２のレンズ６，７の全て
の面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは共に光軸から主走査方向
に沿って離れるに従い子線Ｒが変化する非球面であっ
て、該第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂ及び第２のレン
ズ７のポリゴンミラー５側の面７ａの３面の子線Ｒを光
軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化させてお
り、子線非対称変化面としている。更に第１のレンズ６
の両面６ａ，６ｂを光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線
Ｒよりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小と
した子線変形面とし、第２のレンズ７のポリゴンミラー
５側の面７ａを反光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒ
よりも大、光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小とした
子線変形面とし、かつ第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂ
の子線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側及び小とな
る側を光軸に対して同一の側に揃えている。これによっ
て副走査方向の像面湾曲ならびに副走査倍率の均一性を
良好に補正している。

【０１３２】このように本実施形態におけるｆθレンズ
系９は上述の如く母線非対称面で、かつ子線非対称変化
面でもある主副非対称面を複数有して構成されている。

【０１３３】尚、本実施形態において更に主走査方向の
像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾曲や倍
率の変動等を良好に補正し、また広画角及び装置全体の
コンパクト化を図る為には、次の条件のうち少なくとも
１つの条件を満足させるのが良い。

【０１３４】（Ａ１）第１のレンズ６の主走査方向のパ
ワーをφ１ｍ、ｆθレンズ系９の主走査方向のパワーを
φｍとしたとき、 ０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３ …（１） なる条件を満足することである。

【０１３５】条件式（１）は主走査方向の像面湾曲とｆ
θ特性を共に良好に補正する為の条件である。条件式
（１）を外れると、これらを両立することが困難と成
る。特に条件式（１）の上限値を外れるとｆθ特性を補
正するのが困難と成り、下限値を外れると像面湾曲を補
正するのが困難と成る。

【０１３６】本実施形態ではφｍ＝０．００９２３、φ
１ｍ＝０．００８９８であって φ１ｍ／φｍ＝０．９７４ であり、上記条件式（１）を満足するパワー配置で構成
されている。

【０１３７】（Ａ２）第１のレンズ６の副走査方向のパ
ワーをφ１ｓ、第２のレンズ７の副走査方向のパワーを
φ２ｓとしたとき、 −０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４ …（２） なる条件を満足することである。

【０１３８】条件式（２）は副走査倍率を低減させる為
の条件である。条件式（２）の上限値を外れると副走査
方向の像面湾曲を補正するのが困難と成り、下限値を外
れると副走査倍率を低減する効果が小さくなる。

【０１３９】本実施形態ではφ１ｓ＝―０．０２４４
７、φ２ｓ＝０．０４７１３であって φ１ｓ／φ２ｓ＝―０．５１９ であり、上記条件式（２）を満足するパワー配置で構成
されている。

【０１４０】（Ａ３）第１のレンズ６の主走査方向のパ
ワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、第２のレ
ンズ７の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
ワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ …（３） なる条件を満足することである。

【０１４１】条件式（３）は主走査、副走査方向の像面
湾曲、ｆθ特性、副走査倍率の低減を満足させる為の条
件である。条件式（３）を満足させることにより、コン
パクトな光走査装置ならびにｆθレンズ系であっても上
記項目を満足させることができる。条件式（３）を外れ
ると上記項目を同時に満足させることが困難となる。

【０１４２】本実施形態ではφ１ｍ＝０．００８９８、
φ１ｓ＝−０．０２４４７、φ２ｍ＝３．０３Ｅ−６、
φ２ｓ＝０．０４７１３であって、上記条件式（３）を
満足するパワー配置で構成されている。

【０１４３】（Ａ４）第１のレンズ６の主走査方向のパ
ワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、第２のレ
ンズ７の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
ワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ …（４） なる条件を満足することである。

【０１４４】条件式（４）は主走査、副走査方向の像面
湾曲、ｆθ特性、副走査倍率の低減を満足させる為の条
件である。条件式（４）を満足させることにより、コン
パクトな光走査装置ならびにｆθレンズ系であっても上
記項目を満足させることができる。条件式（４）を外れ
ると上記項目を同時に満足させることが困難となる。

【０１４５】本実施形態ではφ１ｍ＝０．００８９８、
φ１ｓ＝−０．０２４４７、φ２ｍ＝３．０３Ｅ−６、
φ２ｓ＝０．０４７１３であって、上記条件式（４）を
満足するパワー配置で構成されている。

【０１４６】上記条件式（１）又は／及び（２）を満足
させることによりコンパクトなｆθレンズ系９で主走査
方向及び副走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特性が良好
に補正された走査光学系（光走査装置）を構成すること
ができ、且つ副走査方向の倍率の変動を低減して、副走
査方向のピント移動の敏感度を小さく抑えることができ
る。

【０１４７】（Ａ５）ｆθレンズ系９のｆθ係数をｋ、
被走査面８上の有効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ …（５） なる条件を満足することである。

【０１４８】尚、ｆθ係数(mm/rad)とは画角θ(rad)、
被走査面８上の像高をＹ(mm)としたとき、次式の関係が
成り立つ係数である。

【０１４９】Ｙ＝ｋ×θ このとき主走査方向において偏向手段５へ入射する光束
が平行光束であればｆθ係数ｋはｆθレンズ系９の焦点
距離と等しくなる。

【０１５０】本実施形態では有効走査幅ｗ＝２１４(m
m)、ｆθ係数ｋ＝１１０(mm/rad)であって、 ｋ／Ｗ＝０．５１ であり、上記条件式（５）を満足する広画角（±５６．
２°）で構成されている。

【０１５１】（Ａ６）ポリゴンミラー５の偏向面５ａか
ら被走査面８までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたと
き、 Ｌ／Ｗ≦０．８ …（６） なる条件を満足することである。本実施形態ではポリゴ
ンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離Ｌは
Ｌ＝１３４ｍｍであって、 Ｌ／Ｗ＝０．６３ であり、上記条件式（６）を満足させて装置全体のコン
パクト化を図っている。

【０１５２】（Ａ７）ポリゴンミラー５の偏向面５ａか
ら第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離を
ｄ、有効走査幅をＷとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ …（７） なる条件を満足することである。本実施形態ではポリゴ
ンミラー５の偏向面５ａからレンズ７の被走査面８側の
面７ｂまでの距離ｄ＝３０．７２ｍｍであって、 ｄ／Ｗ＝０．１４ であり、上記条件式（７）を満足させて装置全体のコン
パクト化を図っている。

【０１５３】（Ａ８）ポリゴンミラー５の偏向面５ａか
ら第２のレンズ７の被走査面８側の面７ｂまでの距離を
ｄ、ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８まで
の距離をＬとしたとき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ …（８） なる条件を満足することである。本実施形態では ｄ／Ｌ＝０．２３ であり、上記条件式（８）を満足させて装置全体のコン
パクト化を図っている。

【０１５４】図６は本実施形態における主走査及び副走
査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査倍
率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手段
側を示し、−側は反光源手段側を示している。各収差と
も実用上問題無いレベルまで補正されていることが分か
る。これにより被走査面８上の有効走査域全域に渡って
主走査及び副走査方向のスポット径が均一となり、常に
良好なる画像が得られる光走査装置を提供することがで
きる。

【０１５５】（Ａ９）ｆθレンズ系９の主走査方向のパ
ワーをφｍ、第２のレンズ７の主走査方向のパワーをφ
２ｍとしたとき、 −０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５ ・・・（１６） なる条件を満足することである。

【０１５６】条件式（１６）は、ｆθレンズ系９を更に
コンパクトに構成する為の条件である。条件式（１６）
を外れると更にコンパクトなｆθレンズ系９を構成する
ことが困難となる。特に条件式（１６）の上限値を外れ
ると、第２のレンズ７を第１のレンズ６に近接させて配
置することが困難となり、下限値を外れると第１のレン
ズ６の曲率がきつくなりすぎて、主走査方向の収差補正
が困難となる。

【０１５７】また、第１のレンズ６と第２のレンズ７
は、ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８まで
の距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されて
いる。

【０１５８】［実施形態２］図７（Ａ）は本発明の実施
形態２の光走査装置の主走査方向の要部断面図（主走査
断面図）、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の副走査方向の要部
断面図（副走査断面図）である。同図（Ａ），（Ｂ）に
おいて前記図１（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素
には同符番を付している。

【０１５９】本実施形態において前述の実施形態１と異
なる点は第１、第２のレンズ（トーリックレンズ）６，
７の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を異ならせたこと
である。その他の構成及び光学的作用は実施形態１と略
同様であり、これにより同様な効果を得ている。

【０１６０】即ち、本実施形態における光走査装置で
は、副走査断面内において第１のレンズ６をポリゴンミ
ラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレンズとし、第２
のレンズ７をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニ
スカスレンズとしている。これにより後側主平面位置を
第２のレンズ７よりも被走査面８側に位置させ、ポリゴ
ンミラー５近傍（ｄ＝３１．４ｍｍ）にｆθレンズ系９
を配置したコンパクトな走査光学系でありながら副走査
倍率をβ＝−３．２１と更に小さく抑えている。これに
よって副走査方向のピント変動の敏感度ならびにポリゴ
ンミラーの面倒れの影響等を低減することができる。

【０１６１】このとき第１のレンズ６のポリゴンミラー
５側の面の主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向
の曲率半径をＲ１ｓ、被走査面８側の面の主走査方向の
曲率半径をＲ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、第
２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面の主走査方向の
曲率半径をＲ３ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被
走査面８側の面の主走査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走
査方向の曲率半径をＲ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ …（９） Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ …（１０） Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ …（１１） Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ …（１２） Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ …（１３） ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ …（１４） なる条件を満足させている。

【０１６２】条件式（９）はコンパクトなｆθレンズ系
９にて主走査方向の像面湾曲とｆθ特性を良好に補正す
るための条件であり、条件式（１０），（１１）は副走
査方向の倍率を低減させるための条件である。条件式
（１２），（１３），（１４）は副走査方向の像面湾曲
を満足させるのに効果的な条件である。

【０１６３】図８は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂの
子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図９は第２のレ
ンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示し
た説明図である。第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂは光
源手段側の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光軸へ
向かうにつれて連続的に小さくなり、反光源手段側に向
かうにつれて更に小さくなるように子線Ｒを変化させて
いる。第２のレンズ７のポリゴンミラー５側の面７ａは
光源手段１側の子線Ｒが大きく、主走査方向に沿って光
軸へ向かうにつれて連続的に小さくなり、光軸上から反
光源手段側に向かうにつれては子線Ｒが一定となるよう
に子線Ｒを変化させている。また第２のレンズ７の被走
査面８側の面７ｂは光軸を挟んだ上下（主走査方向）で
子線Ｒが対称に大きくなるように変化させている。

【０１６４】このとき第１、第２のレンズ６、７の全て
の面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂは共に光軸から主走査方向
に沿って離れるに従い子線Ｒが変化する非球面であっ
て、該第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂ及び第２のレン
ズ７のポリゴンミラー５側の面７ａの３面の子線Ｒを光
軸を挟んだ上下（主走査方向）で非対称に変化させてお
り、子線非対称変化面としている。更に第１のレンズ６
の両面６ａ，６ｂを光源手段１側の子線Ｒを光軸上の子
線Ｒよりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上よりも小
とした子線変形面とし、第２のレンズ７のポリゴンミラ
ー５側の面７ａを光源手段側の子線Ｒを光軸上の子線Ｒ
よりも大、反光源手段側の子線Ｒを光軸上と同一曲率半
径（子線Ｒ一定）とした子線変形面とし、かつ第１のレ
ンズ６の両面６ａ，６ｂの子線Ｒを光軸上の子線Ｒより
も大となる側及び小となる側を光軸に対して同一の側に
揃えている。また第１のレンズ６の両面６ａ，６ｂの子
線Ｒを光軸上の子線Ｒよりも大となる側と第２のレンズ
７のポリゴンミラー５側の面７ａの子線Ｒを光軸上の子
線Ｒよりも大となる側とを合わせている。これによって
副走査方向の像面湾曲ならびに副走査倍率の均一性を良
好に補正している。

【０１６５】表−２に本実施形態におけるｆθレンズ系
９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。

【０１６６】

【表２】

【０１６７】図１０は本実施形態における主走査及び副
走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査
倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手
段側を示し、−側は反光源手段側を示している。各収差
とも実用上問題無いレベルまで補正されていることが分
かる。これにより被走査面８上の全域に渡って主走査及
び副走査方向のスポット径が均一となり、常に良好なる
画像が得られる光走査装置を提供することができる。

【０１６８】［実施形態３］図１１（Ａ）は本発明の実
施形態３のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断
面図（主走査断面図）、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の
副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図
（Ａ），（Ｂ）において前記図７（Ａ），（Ｂ）に示し
た要素と同一要素には同符番を付している。

【０１６９】本実施形態において前述の実施形態２と異
なる点は光源手段１を２つの光束が出射するマルチ半導
体レーザーより構成した点と、第１、第２のレンズ（ト
ーリックレンズ）６，７の副走査方向の曲率半径（子線
Ｒ）を異ならせた点である。その他の構成及び光学的作
用は実施形態２と略同様であり、これにより同様な効果
を得ている。

【０１７０】即ち、本実施形態において半導体レーザー
３１から出射した２つの光束は開口絞り３によって該光
束（光量）が制限され、コリメーターレンズ２により略
平行光束に変換され、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出射す
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
て結像している。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射
偏向された２つの光束は第１，第２のレンズ６，７を介
して感光ドラム面８上にスポット状に結像され、該光偏
向器５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８上を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光
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。

【０１７１】マルチビームを用いた光走査装置において
は、各ビームで走査するラインのピッチ間隔が一定とな
るのが好ましく、副走査方向の像面湾曲ならびに副走査
倍率が各像高において均一であることが重要となる。そ
こで本実施形態では第１、第２のレンズ６，７の副走査
方向の曲率半径を図１２、図１３に示すように最適に設
定している。

【０１７２】図１２は第１のレンズ６の各面６ａ，６ｂ
の子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を示した説明図、図１３は第２
のレンズ７の各面７ａ，７ｂの子線Ｒ（Ｒｓ）の変化を
示した説明図である。

【０１７３】本実施形態においては図１２、図１３に示
すようにｆθレンズ系９を構成する第１、第２のレンズ
６，７の全ての面６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを光軸を挟ん
だ上下（主走査方向）で副走査方向の曲率半径の大小関
係が変化する子線変化面とし、且つ光軸を挟んだ上下
（主走査方向）で副走査方向の曲率半径が非対称に変化
する子線非対称変化面としている。

【０１７４】表−３に本実施形態におけるｆθレンズ系
９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。

【０１７５】

【表３】

【０１７６】図１４は本実施形態における主走査及び副
走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査
倍率の収差図である。同図において像高の＋側は光源手
段側を示し、−側は反光源手段側を示している。同図に
示すように副走査方向の像面湾曲及び倍率の変動等を更
に良好に補正しており、各走査線の間隔及び副走査方向
のスポット径が常に一定なｆθレンズ系９を構成し、常
に良好なるマルチビーム走査装置を提供することができ
る。

【０１７７】［実施形態４］図１５（Ａ）は本発明の実
施形態４のマルチビーム走査装置の主走査方向の要部断
面図（主走査断面図）、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の
副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。同図
（Ａ），（Ｂ）において前記図１１（Ａ），（Ｂ）に示
した要素と同一要素には同符番を付している。

【０１７８】本実施形態において前述の実施形態３と異
なる点は光源手段３１から出射した２つの光束を集光レ
ンズ４２により弱収束光束としたことである。その他の
構成及び光学的作用は実施形態３と略同様であり、これ
により同様な効果を得ている。

【０１７９】即ち、同図において４２は集光レンズであ
り、光源手段３１から出射した複数の光束を弱収束光束
に変換している。

【０１８０】本実施形態において半導体レーザー３１か
ら出射した２つの光束は開口絞り３によって該光束（光
量）が制限され、集光レンズ４２により弱収束光束に変
換され、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出射する。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）として結像してい
る。そして光偏向器５の偏向面５ａで反射偏向された２
つの光束は第１，第２のレンズ６，７を介して感光ドラ
ム面８上にスポット状に結像され、該光偏向器５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８上
を矢印Ｂ方向（主走査方向）に等速度で光走査してい
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。

【０１８１】本実施形態においてはマルチ半導体レーザ
３１から出射した２本の光束を集光レンズ４２によって
弱収束光束に変換させて、ｆθレンズ系９のパワーを分
担させている。また主走査断面内において第１のレンズ
６をポリゴンミラー５側へ凹を向けた正のメニスカスレ
ンズとし、第２のレンズ７の光軸近傍をポリゴンミラー
５側へ凸を向けた弱い負のメニスカスレンズとしてい
る。これによりポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走
査面８までの距離Ｌ（全長）、及びポリゴンミラー５の
偏向面５ａから第２のレンズ７の被走査面側の面７ｂま
での距離ｄ（レンズ最終面位置）をコンパクトに設定し
ている。

【０１８２】本実施形態では全長Ｌ＝１３０ｍｍであ
り、レンズ最終面位置ｄ＝３０．００ｍｍであり、前述
した実施形態１〜３よりもコンパクトなマルチビーム走
査装置としている。

【０１８３】本実施形態においても前述した実施形態１
〜３と同様に第１のレンズ６の主走査方向のパワーを第
２のレンズ７の主走査方向のパワーよりも大きくしてお
り、コンパクトな光走査装置においても主走査方向の像
面湾曲特性とｆθ特性を良好に補正できる構成としてい
る。

【０１８４】更に本実施形態ではポリゴンミラー５の偏
向面５ａから集光レンズ４２による収束点までの距離を
Ｓ、ｆθレンズ系９のｆθ係数をｋとしたとき、 ｜Ｓ｜／ｋ≧５ …（１５） なる条件を満足するように各要素を設定している。

【０１８５】条件式（１５）はマルチビームが感光ドラ
ム上に照射する際に生じる主走査方向のジッターを収束
光束による主走査方向のジッターでキャンセルする為の
条件である。条件式（１５）を外れると光源手段から発
せられた光束の収束度がきつくなり、収束光束による主
走査方向のジッターが大きくなりすぎて、感光ドラム上
へ入射する際に生じる主走査方向のジッターをキャンセ
ルできなくなる。

【０１８６】本実施形態ではポリゴンミラー５の偏向面
５ａから集光レンズ４２の透過後の収束光束の収束点ま
での距離をＳ＝７５１ｍｍとし、またｆθ係数ｋ＝１０
９（ｍｍ／ｒａｄ）であって、 ｜Ｓ｜／ｋ＝６．８９ であり、上記条件式（１５）を満足させており、収束光
束によって生じる２ビーム間のジッターを実用上問題の
無い範囲に収めている。

【０１８７】表−４に本実施形態におけるｆθレンズ系
９の非球面形状を表す各係数及びその他の諸特性を示
す。

【０１８８】

【表４】

【０１８９】図１６は本実施形態における主走査及び副
走査方向の像面湾曲、歪曲収差（ｆθ特性）及び副走査
方向の倍率の収差図である。同図において像高の＋側は
光源手段側を示し、−側は反光源手段側を示している。
各収差とも実用上問題無いレベルまで補正されているこ
とが分かる。これにより被走査面８上の全域に渡って主
走査及び副走査方向のスポット径が均一となり、常に良
好なる画像が得られるマルチビーム走査装置を提供する
ことができる。

【０１９０】図１１（Ｃ）に実施形態３、４のマルチ半
導体レーザーの配置を示す。図１１（Ｃ）の如く、２つ
の発光点Ａ、Ｂは、主走査方向及び副走査方向の両方向
に間隔を有している。

【０１９１】本発明は、３つ以上の発光点を有する光源
手段にも適用できる。

【０１９２】［実施形態５］本実施形態は、上記に示し
た実施形態２のｆθレンズ系９が第１のレンズ６と第２
のレンズ７からなる２枚系に限定されない。第１のレン
ズ６と第２のレンズ７の間に１枚以上のレンズが配置さ
れていても良い。

【０１９３】つまり、本実施形態のｆθレンズ系９は、
３枚以上のレンズ（光学素子）で構成されていても良
い。

【０１９４】図１９にｆθレンズ系９が３枚のレンズで
ある例を示す。

【０１９５】図１９（Ａ）は本発明の実施形態５の光走
査装置の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図
１９（Ｂ）は図１９（Ａ）の副走査方向の要部断面図
（副走査断面図）である。同図（Ａ），（Ｂ）において
前記図１（Ａ），（Ｂ）に示した要素と同一要素には同
符番を付している。

【０１９６】本実施形態において前述の実施形態２と異
なる点は第１、第２のレンズ（トーリックレンズ）６，
７の間に第３のレンズ１０を配置したことである。その
他の構成及び光学的作用は実施形態２と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。

【０１９７】また、第１のレンズ６と第２のレンズ７と
第３のレンズ１０は、ポリゴンミラー５の偏向面５ａか
ら被走査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー
５側に配置されている。

【０１９８】即ち、本実施形態においては、主走査断面
内において第１のレンズ６をポリゴンミラー５側へ凹を
向けた正のメニスカスレンズとし、第２のレンズ７の光
軸近傍をポリゴンミラー５側へ凸を向けたほとんどパワ
ーを有さないメニスカスレンズとし、３枚のレンズの中
で第１のレンズ６の主走査方向のパワーを最も大きくし
ており、コンパクトな光走査装置においても主走査方向
の像面湾曲特性とｆθ特性を良好に補正できる構成とし
ている。

【０１９９】また副走査断面内において第１のレンズ６
をポリゴンミラー５側へ凹を向けた負のメニスカスレン
ズとし、第２のレンズ７をポリゴンミラー５側へ凹を向
けた正のメニスカスレンズとしている。これにより後側
主平面の位置を第２のレンズ７よりも被走査面８側に位
置させ、ポリゴンミラー５近傍にｆθレンズ系９を配置
したコンパクトな走査光学系でありながら副走査方向の
倍率を小さく抑えている。これによって副走査方向のピ
ント変動の敏感度ならびにポリゴンミラー５の面倒れの
影響等を低減することができる。

【０２００】本実施形態は、ポリゴンミラー５に最も近
い第１のレンズ６は主走査方向に正のパワーを有し、副
走査方向に負のパワーを有し、３枚のレンズ６、７、１
０の中でポリゴンミラー５に最も近い第１のレンズ６の
主走査方向のパワーを最も大きく、被走査面８に最も近
い第２のレンズ７は副走査方向に正のパワーを有するよ
うに設計すれば、ｆθレンズ系９をポリゴンミラー５側
に近づけても、ｆθレンズ系９の副走査方向の主平面位
置を被走査面８側に持ってくることができ、副走査倍率
を低く抑えたコンパクトな光走査装置を実現できる。

【０２０１】つまり、ポリゴンミラー５からｆθレンズ
系９の前側主平面までの距離を短縮して、ｆθレンズ系
９を小型化することを考えると、３枚のレンズの中で、
ポリゴンミラー５に最も近い第１のレンズ６の主走査方
向のパワーが最も大きいことが好ましく、副走査方向
は、小型化したｆθレンズ系９の副走査方向の偏心敏感
度を低減する構成として第１のレンズ６に負、第２のレ
ンズ７に正のパワーを持たせることが好ましい。

【０２０２】また、主走査方向又は副走査方向のどちら
か一方に少なくともパワーを備えた第３のレンズ１０を
主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくとも
パワーを備えたミラー、又は主走査方向又は副走査方向
のどちらか一方に少なくともパワーを備えた回折光学素
子に置換しても良い。

【０２０３】また、本実施形態は、マルチ半導体レーザ
ーを光源として用いたマルチビーム走査装置にも適用で
きる。

【０２０４】また、実施形態５でも実施形態１の条件式
（３）、（４）、（５）、（６）、（９）〜（１４）が
成立する。

【０２０５】上述のような実施形態５の構成でも実施形
態２と同様の効果が得られる。

【０２０６】更に、図１９のように、第１のレンズ６と
第２のレンズ７と第３のレンズ１０がポリゴンミラー５
の偏向面５ａから被走査面８までの距離の中間点よりも
ポリゴンミラー５側に配置されている場合、実施形態５
でも実施形態１の条件式（７）、（８）を満たす。

【０２０７】［実施形態６］本実施形態は、上記に示し
た実施形態１〜４のｆθレンズ系９が第１のレンズ６と
第２のレンズ７からなる２枚系レンズに限定されない。
実施形態１〜４の第１のレンズ６又は第２のレンズ７の
どちらか一方を、主走査方向又は副走査方向のどちらか
一方に少なくともパワーを備えた反射ミラー、又は主走
査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくともパワ
ーを備えた回折光学素子に置換しても良い。

【０２０８】また、第１のレンズ６及び第２のレンズ７
の両方を反射ミラー又は回折光学素子に置換しても良
い。

【０２０９】つまり、ｆθレンズ系９において、ポリゴ
ンミラー５に最も近い第１の光学素子は、第１のレンズ
６に限定されず、主走査方向に正のパワーを有し、副走
査方向に負のパワーを有していれば、ミラー又は回折光
学素子でも良い。被走査面８に最も近い第２の光学素子
は、第２のレンズ７に限定されず、副走査方向に正のパ
ワーを有していれば、ミラー又は回折光学素子でも良
い。

【０２１０】但し、ポリゴンミラー５に最も近い第１の
光学素子の主走査方向のパワーが最も大きい必要があ
る。

【０２１１】更に、本実施形態のｆθレンズ系は、第１
の光学素子と第２の光学素子からなる２枚系に限定され
ない。

【０２１２】実施形態５のように、第１の光学素子と第
２の光学素子の間に１枚以上の主走査方向又は副走査方
向のどちらか一方に少なくともパワーを備えたミラー、
又は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なく
ともパワーを備えた回折光学素子を有する光学素子、又
は主走査方向又は副走査方向のどちらか一方に少なくと
もパワーを備えたレンズが配置されていても良い。

【０２１３】上述のような実施形態６の構成でも実施形
態１と同様の効果が得られる。

【０２１４】また、本実施形態においては、第１の光学
素子と第２の光学素子が、ポリゴンミラー５と被走査面
８との間に配置されていれば良く、第１の光学素子と第
２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走
査面８までの距離の中間点よりもポリゴンミラー５側に
配置されている形態に限定されない。被走査面８に最も
近い第２の光学素子がポリゴンミラー５の偏向面５ａか
ら被走査面８までの距離の中間点よりも被走査面８側に
配置される形態にも本発明は適用できる。

【０２１５】但し、好ましくは、副走査倍率の低減の効
果を考慮すると、第１の光学素子と第２の光学素子がポ
リゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距離
の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている形
態で本発明の効果はより顕著に得られる。

【０２１６】また、実施形態６でも実施形態１の条件式
（３）、（４）、（５）、（６）が成立する。

【０２１７】更に、第１の光学素子と第２の光学素子が
ポリゴンミラー５の偏向面５ａから被走査面８までの距
離の中間点よりもポリゴンミラー５側に配置されている
場合、実施形態６でも実施形態１の条件式（７）、
（８）を満たす。

【０２１８】ポリゴンミラー５に最も近い第１の光学素
子が回折光学素子である場合、主走査方向の像面湾曲を
補正するために、ポリゴンミラー５側の回折光学素子の
回折面の主走査方向のパワーをφｄ１、被走査面８側の
回折光学素子の回折面の主走査方向のパワーをφｄ２と
したとき、 φｄ１×φｄ２＜０ ｜φｄ２｜＞｜φｄ１｜ なる条件を満足することが好ましい。

【０２１９】［画像形成装置］図１７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。図１７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）Ｄ
ｉに変換される。この画像データＤｉは、実施形態１〜
６に示した構成を有する光走査ユニット１００に入力さ
れる。そして、この光走査ユニット（光走査装置）１０
０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が射出され、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。

【０２２０】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。

【０２２１】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
の回転断面内における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。

【０２２２】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（転写器）１０８に
よって被転写材たる用紙１１２上に転写される。用紙１
１２は感光ドラム１０１の前方（図１７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。

【０２２３】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１
７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１
１４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。

【０２２４】図１７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、先に説明したデータの変換
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。

【０２２５】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く光源手段から
出射された光束を偏向手段を介して複数のレンズを有す
る走査光学手段により被走査面上に結像させる際、該複
数のレンズの形状を適切に設定することにより、主走査
方向の像面湾曲や歪曲収差ならびに副走査方向の像面湾
曲や倍率の変動等を良好に補正することができ、これに
よりコンパクトな構成にも関わらず、副走査倍率を低く
抑えた高精細な印字に適した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。

【０２２６】特に請求項１、２９，５６の発明によれば
主走査及び副走査方向の像面湾曲、ｆθ特性、副走査倍
率の均一性を良好に補正することができ、かつ副走査倍
率を小さく抑えて副走査方向のピント変動に対する敏感
度を低減することができる。

【０２２７】更に主走査方向の像面湾曲ならびにｆθ特
性を良好に補正することができ、またコンパクトな光走
査装置においても同様に前述の収差補正を良好に補正で
きる。

【０２２８】請求項２，３０の発明によれば主走査方向
の像面湾曲ならびにｆθ特性を良好に補正することがで
き、またコンパクトな光走査装置においても同様に前述
の収差補正を良好に補正できる。

【０２２９】請求項４、３２の発明によれば主走査方向
の像面湾曲ならびにｆθ特性を更に良好に補正すること
ができ、またコンパクトな光走査装置においても同様に
前述の収差補正を良好に補正できる。

【０２３０】請求項５、３３の発明によれば偏向手段に
よる主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性の非対称
性を補正することができる。

【０２３１】請求項６、３４の発明によれば偏向手段に
よる主走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特性の非対称
性の補正効果を大きくすることができる。

【０２３２】請求項７、３５の発明によれば偏向手段に
よる副走査方向の像面湾曲特性、及び副走査倍率の非対
称性を補正することができる。

【０２３３】請求項８、３６の発明によれば偏向手段に
よる副走査方向の像面湾曲特性、及び副走査倍率の非対
称性の補正効果を大きくすることができる。

【０２３４】請求項９、３７の発明によれば２面以上に
わたって副走査方向の曲率半径を同一方向にベンディン
グさせて、偏向手段による副走査方向の像面湾曲特性、
及び副走査倍率の非対称性の補正効果を大きくすること
ができる。

【０２３５】請求項１０、３８の発明によれば偏向手段
による主走査、副走査方向の像面湾曲特性、及びｆθ特
性、副走査倍率の非対称性の補正効果を大きくすること
ができる。

【０２３６】請求項１６、４４，６９の発明によれば主
走査方向の広画角領域における像面湾曲、ｆθ特性を満
足させることができる。

【０２３７】請求項２３，５０の発明によれば偏向手段
の偏心によるジッターを補正することができる。

【０２３８】請求項２５，５２の発明によればマルチビ
ームが感光ドラム上に照射する際に生じる主走査方向の
ジッターを収束光束による主走査方向のジッターでキャ
ンセルすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部断面図

【図２】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面母
線の非球面変位量を示す図

【図３】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面母
線の非球面変位量を示す図

【図４】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面の
副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図５】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ各面の
副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図６】本発明の実施形態１におけるｆθレンズ系の収
差図

【図７】本発明の実施形態２の要部断面図

【図８】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ各面の
副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図９】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ各面の
副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図１０】本発明の実施形態２におけるｆθレンズ系の
収差図

【図１１】本発明の実施形態３の要部断面図

【図１２】本発明の実施形態３におけるｆθレンズ各面
の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図１３】本発明の実施形態３におけるｆθレンズ各面
の副走査方向の曲率半径（子線Ｒ）を示す図

【図１４】本発明の実施形態３におけるｆθレンズ系の
収差図

【図１５】本発明の実施形態４の要部断面図

【図１６】本発明の実施形態４におけるｆθレンズ系の
収差図

【図１７】本発明の光走査光学系を用いた電子写真プリ
ンタの構成例を示す副走査方向の要部断面図

【図１８】従来の光走査装置の要部概略図

【図１９】本発明の実施形態５の要部断面図

【符号の説明】

１，３１ 光源手段 ２，４２ 集光レンズ（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 偏向手段（ポリゴンミラー） ６ 第１のレンズ ７ 第２のレンズ ８ 被走査面（感光ドラム面） ９ 走査光学手段（ｆθレンズ系） １０ 第３のレンズ １１ 入射光学手段 １００ 光走査装置（マルチビーム走査装置） １０１ 感光ドラム １０２ 帯電ローラ １０３ 光ビーム 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

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 2C362 BA86 BB03 2H045 AA01 BA22 CA04 CA34 CA55 CA68 2H087 KA08 KA19 LA22 PA02 PA17 PB02 RA08 RA45 RA46 5C051 AA02 CA07 DA01 DB02 DB22 DB30 DC04 DC07 FA01 5C072 AA03 BA04 DA02 HA02 HA09 HA13 XA01

Claims (74)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段から出射された光束を偏向手段
   に入射させる入射光学手段と、該偏向手段で反射偏向さ
   れた光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、を
   有する光走査装置において、 該走査光学手段は該偏向手段側に第１のレンズ及び該被
   走査面側に第２のレンズを有し、該第１のレンズは主走
   査方向に正のパワーを有し、副走査方向に負のパワーを
   有し、該第１のレンズの主走査方向のパワーは前記第２
   のレンズの主走査方向のパワーよりも大きく、該第２の
   レンズは副走査方向に正のパワーを有することを特徴と
   する光走査装置。
2. 【請求項２】 前記走査光学手段の主走査方向のパワー
   をφｍ、前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ２
   ｍとしたとき、 −０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の光
   走査装置。
3. 【請求項３】 前記第１のレンズと第２のレンズは、前
   記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離の中間
   点よりも該偏向手段側に配置されていることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 前記第１、第２のレンズは共に両面の主
   走査断面形状が非円弧な形状の非球面レンズであること
   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. 【請求項５】 前記走査光学手段は主走査断面形状が光
   軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化する母線非対称面
   を複数有す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. 【請求項６】 前記母線非対称面は前記第２のレンズの
   被走査面側のレンズ面に形成されていることを特徴とす
   る請求項５記載の光走査装置。
7. 【請求項７】 前記第１、第２のレンズは共に両面の副
   走査方向の曲率半径が光軸を挟んだ少なくとも一方で主
   走査方向に沿って光軸を離れるに従い連続的に変化する
   非球面レンズ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. 【請求項８】 前記走査光学手段は副走査方向の曲率半
   径が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化する子線非
   対称変化面を複数有することを特徴とする請求項１乃至
   ７のいずれか１項に記載の光走査装置。
9. 【請求項９】 前記複数の子線非対称変化面のうち２つ
   以上の面は、光軸を挟んだ主走査方向で副走査方向の曲
   率半径の大小関係が異なる子線変形面であり、該２つ以
   上の子線変形面のうち２つ以上の面で、副走査方向の曲
   率半径が光軸上の曲率半径よりも大となる側が光軸に対
   して同一の側に揃う、もしくは副走査方向の曲率半径が
   光軸上の曲率半径よりも小となる側が光軸に対して同一
   の側に揃うことを特徴とする請求項８記載の光走査装
   置。
10. 【請求項１０】 前記走査光学手段は前記母線非対称面
    で、且つ前記子線非対称変化面でもある主副非対称面を
    複数有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか
    １項に記載の光走査装置。
11. 【請求項１１】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、前記走査光学手段の主走査方向のパワーを
    φｍとしたとき、 ０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１０
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
12. 【請求項１２】 前記第１のレンズの副走査方向のパワ
    ーをφ１ｓ、前記第２のレンズの副走査方向のパワーを
    φ２ｓとしたとき、 −０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１１
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
13. 【請求項１３】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の
    レンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
    ワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１２
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
14. 【請求項１４】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の
    レンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
    ワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１３
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
15. 【請求項１５】 前記第１のレンズの偏向手段側の面の
    主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向の曲率半径
    をＲ１ｓ、被走査面側の面の主走査方向の曲率半径をＲ
    ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレン
    ズの偏向手段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、
    副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面側の面の主走
    査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ
    ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１４
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
16. 【請求項１６】 前記第１、第２のレンズの全ての面の
    有効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に変位している
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記
    載の光走査装置。
17. 【請求項１７】 前記走査光学手段のｆθ係数をｋ、有
    効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１６
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
18. 【請求項１８】 前記偏向手段の偏向面から前記被走査
    面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１７
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
19. 【請求項１９】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    レンズの被走査面側の面までの距離をｄ、有効走査幅を
    Ｗとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１８
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
20. 【請求項２０】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    レンズの被走査面側の面までの距離をｄ、該偏向手段の
    偏向面から被走査面までの距離をＬとしたとき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１９
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
21. 【請求項２１】 前記第１、第２のレンズは共に両面が
    トーリック面を有するトーリックレンズよりなることを
    特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の光
    走査装置。
22. 【請求項２２】 前記第１のレンズは主走査断面形状が
    前記被走査面側に凸を向けたメニスカスレンズであるこ
    とを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載
    の光走査装置。
23. 【請求項２３】 前記入射光学手段は前記光源手段から
    出射された光束を略平行光束に変換する集光レンズを有
    することを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項
    に記載の光走査装置。
24. 【請求項２４】 前記光源手段から複数の光束が出射さ
    れたることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１
    項に記載の光走査装置。
25. 【請求項２５】 前記入射光学手段は前記光源手段から
    出射された光束を収束光束に変換する集光レンズを有す
    ることを特徴とする請求項２４記載の光走査装置。
26. 【請求項２６】 前記偏向手段の偏向面から前記集光レ
    ンズによる収束点までの距離をＳ、前記走査光学手段の
    ｆθ係数をｋとしたとき、 ｜Ｓ｜／ｋ≧５ なる条件を満足することを特徴とする請求項２５の記載
    の光走査装置。
27. 【請求項２７】 請求項１乃至２６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、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
    とを有することを特徴とする画像形成装置。
28. 【請求項２８】 請求項１乃至２６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有していることを特徴とする画像
    形成装置。
29. 【請求項２９】 光源手段から出射された光束を偏向手
    段に入射させる入射光学手段と、該偏向手段で反射偏向
    された光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、
    を有する光走査装置において、 該走査光学手段は該偏向手段側に第１のレンズを有し、
    該被走査面側に第２のレンズを有し、該第１、第２のレ
    ンズは共に両面がトーリック面を有するトーリックレン
    ズより成り、該第１のレンズは副走査方向に負のパワー
    を有し、該第２のレンズは副走査方向に正のパワーを有
    することを特徴とする光走査装置。
30. 【請求項３０】 前記走査光学手段の主走査方向のパワ
    ーをφｍ、前記第２のレンズの主走査方向のパワーをφ
    ２ｍとしたとき、 −０．５≦φ２ｍ／φｍ≦０．１５ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９記載の
    光走査装置。
31. 【請求項３１】 前記第１のレンズと第２のレンズは、
    前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離の中
    間点よりも該偏向手段側に配置されていることを特徴と
    する請求項２９記載の光走査装置。
32. 【請求項３２】 前記第１、第２のレンズは共に両面の
    主走査断面形状が非円弧な形状の非球面レンズであるこ
    とを特徴とする請求項２９乃至３１のいずれか１項に記
    載の光走査装置。
33. 【請求項３３】 前記走査光学手段は主走査断面形状が
    光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化する母線非対称
    面を複数有することを特徴とする請求項２９乃至３２の
    いずれか１項に記載の光走査装置。
34. 【請求項３４】 前記母線非対称面は前記第２のレンズ
    の被走査面側のレンズ面に形成されていることを特徴と
    する請求項３３記載の光走査装置。
35. 【請求項３５】 前記第１、第２のレンズは共に両面の
    副走査方向の曲率半径が光軸を挟んだ少なくとも一方で
    主走査方向に沿って光軸を離れるに従い連続的に変化す
    る非球面レンズであることを特徴とする請求項２９乃至
    ３４のいずれか１項に記載の光走査装置。
36. 【請求項３６】 前記走査光学手段は副走査方向の曲率
    半径が光軸を挟んだ主走査方向で非対称に変化する子線
    非対称変化面を複数有することを特徴とする請求項２９
    乃至３５のいずれか１項に記載の光走査装置。
37. 【請求項３７】 前記複数の子線非対称変化面のうち２
    つ以上の面は、光軸を挟んだ主走査方向で副走査方向の
    曲率半径の大小関係が異なる子線変形面であり、該２つ
    以上の子線変形面のうち２つ以上の面で、副走査方向の
    曲率半径が光軸上の曲率半径よりも大となる側が光軸に
    対して同一の側に揃う、もしくは副走査方向の曲率半径
    が光軸上の曲率半径よりも小となる側が光軸に対して同
    一の側に揃うことを特徴とする請求項３６記載の光走査
    装置。
38. 【請求項３８】 前記走査光学手段は前記母線非対称面
    で、且つ前記子線非対称変化面でもある主副非対称面を
    複数有することを特徴とする請求項２９乃至３７のいず
    れか１項に記載の光走査装置。
39. 【請求項３９】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、前記走査光学手段の主走査方向のパワーを
    φｍとしたとき、 ０．８５≦φ１ｍ／φｍ≦１．３ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至３
    ８のいずれか１項に記載の光走査装置。
40. 【請求項４０】 前記第１のレンズの副走査方向のパワ
    ーをφ１ｓ、前記第２のレンズの副走査方向のパワーを
    φ２ｓとしたとき、 −０．８≦φ１ｓ／φ２ｓ≦−０．４ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至３
    ９のいずれか１項に記載の光走査装置。
41. 【請求項４１】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の
    レンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
    ワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ０のいずれか１項に記載の光走査装置。
42. 【請求項４２】 前記第１のレンズの主走査方向のパワ
    ーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２の
    レンズの主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向のパ
    ワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    １のいずれか１項に記載の光走査装置。
43. 【請求項４３】 前記第１のレンズの偏向手段側の面の
    主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向の曲率半径
    をＲ１ｓ、被走査面側の面の主走査方向の曲率半径をＲ
    ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレン
    ズの偏向手段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、
    副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面側の面の主走
    査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ
    ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ２のいずれか１項に記載の光走査装置。
44. 【請求項４４】 前記第１、第２のレンズの全ての面の
    有効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に変位している
    ことを特徴とする請求項２９乃至４３のいずれか１項に
    記載の光走査装置。
45. 【請求項４５】 前記走査光学手段のｆθ係数をｋ、有
    効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ４のいずれか１項に記載の光走査装置。
46. 【請求項４６】 前記偏向手段の偏向面から前記被走査
    面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ５のいずれか１項に記載の光走査装置。
47. 【請求項４７】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    レンズの被走査面側の面までの距離をｄ、有効走査幅を
    Ｗとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ６のいずれか１項に記載の光走査装置。
48. 【請求項４８】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    レンズの被走査面側の面までの距離をｄ、該偏向手段の
    偏向面から被走査面までの距離をＬとしたとき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴とする請求項２９乃至４
    ７のいずれか１項に記載の光走査装置。
49. 【請求項４９】 前記第１のレンズは主走査断面形状が
    前記被走査面側に凸を向けたメニスカスレンズであるこ
    とを特徴とする請求項２９乃至４８のいずれか１項に記
    載の光走査装置。
50. 【請求項５０】 前記入射光学手段は前記光源手段から
    出射された光束を略平行光束に変換する集光レンズを有
    することを特徴とする請求項２９乃至４９のいずれか１
    項に記載の光走査装置。
51. 【請求項５１】 前記光源手段から複数の光束が出射さ
    れたることを特徴とする請求項２９乃至５０のいずれか
    １項に記載の光走査装置。
52. 【請求項５２】 前記入射光学手段は前記光源手段から
    出射された光束を収束光束に変換する集光レンズを有す
    ることを特徴とする請求項５１記載の光走査装置。
53. 【請求項５３】 前記偏向手段の偏向面から前記集光レ
    ンズによる収束点までの距離をＳ、前記走査光学手段の
    ｆθ係数をｋとしたとき、 ｜Ｓ｜／ｋ≧５ なる条件を満足することを特徴とする請求項５２記載の
    光走査装置。
54. 【請求項５４】 請求項２９乃至５３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、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
    器とを有することを特徴とする画像形成装置。
55. 【請求項５５】 請求項２９乃至５３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有していることを特徴とする画
    像形成装置。
56. 【請求項５６】 光源手段から出射された光束を偏向手
    段に入射させる入射光学手段と、該偏向手段で反射偏向
    された光束を被走査面上に結像させる走査光学手段と、
    を有する光走査装置において、 該走査光学手段は該偏向手段に最も近い第１の光学素子
    及び該被走査面に最も近い第２の光学素子を含む少なく
    とも２枚以上の光学素子を有し、該第１の光学素子は主
    走査方向に正のパワーを有し、副走査方向に負のパワー
    を有し、該第２の光学素子は副走査方向に正のパワーを
    有し、該走査光学手段に含まれる少なくとも２枚以上の
    光学素子の中で該第１の光学素子の主走査方向のパワー
    が最も大きいことを特徴とする光走査装置。
57. 【請求項５７】 前記第１の光学素子の主走査方向のパ
    ワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２
    の光学素子の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向
    のパワーをφ２ｓとしたとき、 φ１ｓ＜φ２ｍ＜φ１ｍ＜φ２ｓ なる条件を満足することを特徴とする請求項５６記載の
    光走査装置。
58. 【請求項５８】 前記第１の光学素子の主走査方向のパ
    ワーをφ１ｍ、副走査方向のパワーをφ１ｓ、前記第２
    の光学素子の主走査方向のパワーをφ２ｍ、副走査方向
    のパワーをφ２ｓとしたとき、 ｜φ２ｍ｜＜｜φ１ｍ｜＜｜φ１ｓ｜＜｜φ２ｓ｜ なる条件を満足することを特徴とする請求項５６又は５
    ７記載の光走査装置。
59. 【請求項５９】 前記第１の光学素子は主走査断面形状
    が前記被走査面側に凸を向けたメニスカスレンズである
    ことを特徴とする請求項５６乃至５８のいずれか１項に
    記載の光走査装置。
60. 【請求項６０】 前記走査光学手段のｆθ係数をｋ、有
    効走査幅をＷとしたとき、 ｋ／Ｗ≦０．６ なる条件を満足することを特徴とする請求項５６乃至５
    ９のいずれか１項に記載の光走査装置。
61. 【請求項６１】 前記偏向手段の偏向面から前記被走査
    面までの距離をＬ、有効走査幅をＷとしたとき、 Ｌ／Ｗ≦０．８ なる条件を満足することを特徴とする請求項５６乃至６
    ０のいずれか１項に記載の光走査装置。
62. 【請求項６２】 前記第１の光学素子と第２の光学素子
    は、前記偏向手段の偏向面から前記被走査面までの距離
    の中間点よりも該偏向手段側に配置されていることを特
    徴とする請求項５６乃至６１のいずれか１項に記載の光
    走査装置。
63. 【請求項６３】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    光学素子の被走査面側の面までの距離をｄ、有効走査幅
    をＷとしたとき、 ｄ／Ｗ≦０．２ なる条件を満足することを特徴とする請求項６２記載の
    光走査装置。
64. 【請求項６４】 前記偏向手段の偏向面から前記第２の
    光学素子の被走査面側の面までの距離をｄ、該偏向手段
    の偏向面から被走査面までの距離をＬとしたとき、 ｄ／Ｌ≦０．２５ なる条件を満足することを特徴とする請求項６２又は６
    ３記載の光走査装置。
65. 【請求項６５】 前記第１の光学素子又は第２の光学素
    子がレンズであることを特徴とする請求項５６乃至６４
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
66. 【請求項６６】 前記第１の光学素子又は／及び第２の
    光学素子がミラーであることを特徴とする請求項５６乃
    至６４のいずれか１項に記載の光走査装置。
67. 【請求項６７】 前記第１の光学素子及び第２の光学素
    子がレンズであることを特徴とする請求項５６乃至６４
    のいずれか１項に記載の光走査装置。
68. 【請求項６８】 前記第１のレンズの偏向手段側の面の
    主走査方向の曲率半径をＲ１ｍ、副走査方向の曲率半径
    をＲ１ｓ、被走査面側の面の主走査方向の曲率半径をＲ
    ２ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ２ｓ、前記第２のレン
    ズの偏向手段側の面の主走査方向の曲率半径をＲ３ｍ、
    副走査方向の曲率半径をＲ３ｓ、被走査面側の面の主走
    査方向の曲率半径をＲ４ｍ、副走査方向の曲率半径をＲ
    ４ｓとしたとき、 Ｒ１ｍ＜Ｒ２ｍ＜０＜Ｒ４ｍ＜Ｒ３ｍ Ｒ２ｓ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ３ｓ＜Ｒ４ｓ＜０ Ｒ１ｍ＜Ｒ１ｓ＜０ Ｒ２ｓ＜Ｒ２ｍ＜０ ｜Ｒ４ｓ｜＜Ｒ４ｍ なる条件を満足することを特徴とする請求項６７記載の
    光走査装置。
69. 【請求項６９】 前記第１、第２のレンズの全ての面の
    有効端部は面頂点よりも前記偏向手段側に変位している
    ことを特徴とする請求項６７又は６８記載の光走査装
    置。
70. 【請求項７０】 前記第１の光学素子又は／及び第２の
    光学素子が回折光学素子を有することを特徴とする請求
    項５６記載の光走査装置。
71. 【請求項７１】 前記第１の光学素子が回折光学素子で
    あり、前記偏向手段側の回折光学素子の回折面の主走査
    方向のパワーをφｄ１、前記被走査面側の回折光学素子
    の回折面の主走査方向のパワーをφｄ２としたとき、 φｄ１×φｄ２＜ ０ ｜φｄ２｜＞｜φｄ１｜ なる条件を満足することを特徴とする請求項７０記載の
    光走査装置。
72. 【請求項７２】 前記光源手段から複数の光束が出射さ
    れたることを特徴とする請求項５６乃至７１のいずれか
    １項に記載の光走査装置。
73. 【請求項７３】 請求項５６乃至７２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、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
    器とを有することを特徴とする画像形成装置。
74. 【請求項７４】 請求項５６乃至７２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有していることを特徴とする画
    像形成装置。