JP4819392B2

JP4819392B2 - 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置

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Description

本発明は走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、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（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等の画像形成装置に好適なものである。

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、マルチファンクションプリンタ等の画像形成装置しての走査光学装置が種々と提案されている（特許文献１参照）。

この種の走査光学装置においては、例えば半導体レーザー等より成る光源手段から出射された光束（光ビーム）をコリメータレンズにより略平行光束に変換し、ポリゴンミラー（回転多面鏡）より成る光偏向器の偏向反射面（偏向面）に導光している。そして光偏向器によって偏向された光束を結像光学系（ｆθレンズ系）により被走査面上にスポット状に結像させ、該光束で被走査面上を等速走査している。またこの種の走査光学装置においては、偏向方向（主走査方向）と直交する副走査方向（副走査断面内）ではコリメータレンズから射出された略平行光束をシリンドリカルレンズにより偏向反射面またはその近傍に集光し、その後結像光学系で被走査面上に再結像する、所謂倒れ補正光学系を用いている。

近年、レーザービームプリンタやデジタル複写機やマルチファンクションプリンタ等の画像形成装置においては高速な印字速度及び高精細な印字性能が求められている。いずれの場合も単位時間に被走査面を走査する回数を増やす必要があるので、これまでは回転多面鏡の面数を増やしたり、回転多面鏡の回転数を上げて対応してきた。

しかしながらこれらの方法は回転多面鏡が大型化し、駆動モータへの負荷が増大し、昇温や騒音という問題点やコンパクト性が失われるといった新たな問題点が生じている。

そこで光偏向器への負荷を少なくする方法として、例えば光源手段である半導体レーザーの発光部を増やし、同時に複数の光束にて被走査面上を偏向走査する多ビーム走査方式が種々と提案されている。

多ビーム走査方式の光源タイプは大きく分けて２種類ある。

・第１のタイプは単一のレーザ光を発する光源素子を複数個ならべ偏光ビームスプリッタやハーフミラー等の光路合成手段を用いて複数光束を得るタイプである、
・第２のタイプは単一の光源素子上に複数の発光部を構成した、所謂モノリシックなマルチビームタイプである。

第１のタイプは製造しやすく簡易（安価）なシングルレーザ発光素子を用いることができる反面、ビーム合成手段を必要とするため装置全体が複雑化、かつ大型化してしまうという問題点がある。これに対しモノリシックなマルチビームタイプは光源素子さえ製造できれば、ビーム合成手段が不要で走査光学装置をシンプルで、かつ小型化することができる。

このモノリシックなマルチビームタイプの光源素子は大きく分けて２種類ある。それは・水平方向発光タイプ
・垂直方向発光タイプ
である。いずれも半導体プロセスによって製造されるが、ウエハー基盤面に積層された素子構成に対し、ビームの射出方向が水平方向か垂直方向かということで分類される。

現在一般に使われる半導体レーザは製造のしやすさから水平方向発光タイプが主流となっている。水平方向発光タイプを多ビーム化した場合はビームの配列方向は１次元となる。なお水平方向発光タイプはエッジエミッタタイプと呼ばれることもある。

これに対し垂直方向発光タイプは、その基盤面に対し垂直に光束を射出できることから、発光部を基盤面上に２次元的に配列することができ、面発光型のレーザ光源と呼ばれている。この面発光型のレーザ光源は２次元配列することで発光部数を容易に増やすことが可能であり、近年特に注目されている。

一方、走査光学装置に用いられる結像レンズの光学素子は型によるモールド成形が一般化している。型によるモールド成形は一度型を作成してしまえば、複雑な形状のレンズでも安定的に簡易に製造できるメリットがある。またモールド成形品では非球面形状を積極的に取り入れ、光学性能の改善やレンズ枚数の削減などを容易にしている。特に古くから考案されてきたのはレンズ面の主走査方向の非球面化で、これにより主走査方向のコマ収差やｆθ特性の改善が図られてきている。

これに対しレンズ面の副走査方向の非球面化を試みた走査光学装置が種々と提案されている（特許文献２〜６参照）。

これら走査光学装置が解決しようとする課題は大きく分けて次の２つがある。

・副走査方向の波面（球面）収差の補正を目的とするもの（特許文献２〜４等）
・走査線湾曲を低減するもの（特許文献５、６）
である。

特許文献２〜４等では特に副走査方向の光束幅が増大したことで発生する球面収差の影響により、近軸像面とベストスポット像面が一致しないことを改善している。特許文献５、６では副走査断面内で斜入射させた光束が結像レンズ面の光軸から離れた場所を通る。この結果、結像レンズの球面収差により被走査面上の結像点の照射高さが光軸より大きくずれて走査線の湾曲となることを改善している。
特開２００３−１５６７０４号公報特開２００１−０２１８２４号公報特開平２−１５７８０９号公報特開平９−９０２５４号公報特開２０００−１２１９７７号公報特開２００４−７０１０８号公報

上記のようなビーム数を増やし発光部を２次元配列した面発光型のレーザ光源は副走査方向に画角を持つように配置した方が主走査ジッターに対して有利となる。

ここで主走査ジッターとは、レーザチップの発光部間隔がある程度離れており、主走査方向のスポット間隔が所定の幅を有することになるため、２つの光束は主走査方向に相互に角度を成して伝搬することになる。その結果、感光ドラム上の同じ主走査方向の位置の点を露光（走査）する際にはポリゴンミラーの回転位置が各々異なる位置になり、異なる時刻にそれぞれの光束で露光を行うことにならざるを得ない。従って、結像レンズ（ｆθレンズ）中を通過する位置(光軸からの距離)も主走査方向に異なることになり、該結像レンズ中の主走査方向の通過位置の違いの為に効果が十分発揮できない。つまり、複数の光束の各主光線がポリゴンミラー上で別々の場所を通ることに起因し、主走査方向の同じ像高に向かうそれぞれ複数の光束が結像レンズ面上の別々のところを通過することでジッターが生ずる。

この主走査ジッターを低減するためには主走査方向の画角を小さくなるように、即ち副走査方向への画角が大きくなるようにレーザ光源を配置すればよい。

しかしながら、副走査方向に大きな画角になることで次のような課題が生じてくる。すなわち
・副走査断面内での像面湾曲により、ビーム間で像面湾曲が生じる、
・副走査断面内での歪曲（DIST)により、ビーム間が不均一になる、
ということである。

例えば特許文献１に記載の入射光学系にＦ(焦点距離)=16.3のコリメータレンズ、副走査方向のＦ(焦点距離)がＦ=36.0のシリンダーレンズを設け、レーザ光源に面発光型のレーザ光源を使用し、該レーザ光源が副走査方向に画角を持って設けられた場合の各収差の状況を図２１と図２２に示す。

図２１は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源の発光部がコリメータレンズの光軸から副走査方向にZ＝0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図２１から明らかなように発光部の副走査方向の画角（副走査画角）が大きくなると副走査像面がマイナス方向へシフトし、像面湾曲を生じていくことがわかる。特にその変化が大きいのが走査像高が軸上近傍領域であり、走査画角を固定したとき、副走査画角（レーザ光源の画角でZ＝0.000mm〜0.100mm）に対して副走査像面が湾曲していることになる。副走査画角が小さい領域（この事例ではレーザ光源の画角Z=0.02程度）であれば副走査像面の変動は小さく問題は小さいが、面発光型のレーザ光源を使用し、副走査画角大きくなると無視できない量になる。

図２２は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）であり、縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示している。レーザ光源の発光部がコリメータレンズの光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図２２から明らかなように発光部の副走査画角が大きくなると副走査方向の結像点の照射高さが主走査方向の像高の増大に伴ってプラス方向へシフトし、走査線湾曲を生じていくことがわかる。これから複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が主走査像高によって変化してしまうといえる。特にその変化が大きいのが走査像高が大きい領域であり、ここでは副走査方向の歪曲（DIST）が生じている。そして副走査画角が小さい領域（この事例ではレーザ光源の画角Z=0.02程度）であれば複数のビームの副走査ピッチの変動は小さく問題は小さいが、面発光型のレーザ光源を使用し、副走査画角が大きくなると無視できない量になる。

尚、特許文献２では副走査方向に画角を持つように配置された複数ビームの収差補正について述べているが、その副走査方向の画角は高々±0.021ｍｍであり、図２１、図２２の画角が非常に小さい場合に相当する。また明細書中でもビーム間の収差の違いを補償する概念は開示されていない。

さらに別の問題としてスポットの微細化のために副走査方向のビーム径を太くすると、
・波面収差の影響が大きくなる、
という問題点も生じる。

この問題点に対して特許文献２では副走査方向のビーム径が最大になる面に非球面を導入して補正しているが、副走査方向に画角を持つように配置されたレーザ光源に対しては不充分である。なぜなら副走査方向に画角を持つ光束は、光学面上の光軸から離れた場所を通る場合はコマ収差を生じ、光束幅を大きくするとコマ収差がより大きく生ずるようになるからである。レンズ面上の通過位置が異なる複数の光束のコマ収差に対して特許文献２での構成では補正が難しい。

本発明は副走査断面内の像面湾曲や歪曲（DIST)などの収差を良好に補正し、良好なる光学性能を得ることができる走査光学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。

この他本発明は光源手段に面発光型のレーザ光源を用い、副走査方向に大きく画角を有する複数の光束を同時に偏向走査し描画するのに好適な走査光学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。

請求項１の発明の走査光学装置は、複数の発光部を有する面発光型のレーザ光源と、前記複数の発光部から射出された複数の光束を他の状態の光束に変換する集光素子を含む第１の光学系と、前記第１の光学系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より偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を有する走査光学装置において、
前記レーザ光源の複数の発光部は、少なくとも副走査方向に離間して配置されており、副走査断面内において前記複数の発光部のうち光軸から最も遠い位置にある発光部から射出された光束の主光線が前記第１の光学系及び前記第２の光学系を構成する複数の光学素子の各々の光学素子を通過する際に、前記複数の光学素子のうち光軸から最も遠い位置を通過する光学素子の光学面は、副走査断面内において非円弧形状であり、
前記副走査断面内において非円弧形状である光学面は、前記第２の光学系を構成する結像光学素子Ｇａの光学面であり、
前記集光素子の焦点距離をＦｃｏｌ、前記複数の発光部のうち前記光軸から最も遠くにある発光部と前記光軸との副走査方向の距離をＬ _０、前記結像光学素子Ｇａの光学面と前記偏向手段との光軸方向の距離をＳＩ、前記第１の光学系の副走査方向の結像倍率をβ _０、前記集光素子の入射側の副走査方向のＦ値をＦｎｏとするとき、
０．１０＜｜｛（ＳＩ／Ｆｃｏｌ）＋β _０｝×Ｌ _０／｛ＳＩ／（Ｆｎｏ×β _０ ×２）｝｜＜５．４３
なる条件を満足しており、
前記レーザ光源と前記偏向手段との間の光路に絞りを有し、前記絞りに隣接した光学素子の光学面は、副走査断面内において非円弧形状であることを特徴としている。

請求項２の発明は請求項１の発明において、副走査方向の画角の変化によって生じる前記第１の光学系の副走査方向の像面湾曲の変化方向と、前記第２の光学系の副走査方向の像面湾曲の変化方向とが逆方向であることを特徴としている。

請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、副走査方向の画角の変化によって生じる前記第１の光学系の副走査方向の歪曲収差の変化方向と、前記第２の光学系の副走査方向の歪曲収差の変化方向とが逆方向であることを特徴としている。

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走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体の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手段と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着手段とを有することを特徴としている。

請求項５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走査光学装置と、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走査光学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。

本発明によれば光源手段として面発光型のレーザ光源を用いた際でも、副走査断面内における像面湾曲や歪曲（DIST)などの収差が少なく、良好なる光学性能の走査光学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。

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
（参考例１）

図１Ａは本発明の走査光学装置の参考例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）、図１Ｂは本発明の走査光学装置の参考例１の副走査方向の要部断面図（副走査断面図）である。

ここで、主走査方向とは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（回転多面鏡で光束が反射偏向（偏向走査）される方向）である。副走査方向とは回転多面鏡の回転軸と平行な方向である。また主走査断面とは主走査方向と結像光学系の光軸を含む平面である。また副走査断面とは主走査断面と垂直な断面である。

図１Ａ、図１Ｂの構成及び光学的作用について説明する。

図中、１は複数の発光部を有する単一の面発光型のレーザ光源であり、該複数の発光部は副走査方向に離間して配置されている。

２は集光手段としてのコリメータレンズ（集光レンズ)（集光素子）であり、光源手段１から放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、通過光束を制限してビーム形状を整形（光軸に対する断面が楕円形状）している。

４はレンズ系(シリンドリカルレンズ)であり、副走査方向にのみ所定のパワーを有しており、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５の偏向面（反射面）５ａにほぼ線像として結像させている。

尚、コリメータレンズ２、開口絞り３、そしてシリンドリカルレンズ（シリンダレンズ）４等の各要素は第１光学手段（入射光学系）（第１の光学系）ＬＡの一要素を構成している。尚、コリメータレンズ２とシリンドリカルレンズ４を１つの光学素子(アナモフィックレンズ)より構成しても良い。

５は偏向手段としての光偏向器であり、例えばφ２０（直径２０mmの円）に内接する４面構成のポリゴンミラー（回転多面鏡）より成っており、モーター等の駆動手段（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。本参考例におけるポリゴンミラー５の偏向反射面（偏向面）５ａの主走査方向の幅は１４．１ｍｍである。

６は第２光学手段としての結像光学系(ｆθレンズ系)（第２の光学系）であり、樹脂製(プラスチック製)の材料より成る第１、第２の結像レンズ６１，６２を有している。第２光学手段６は光偏向器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７上に結像させ、かつ副走査断面内においては光偏向器５の偏向面５ａと感光ドラム面７との間を共役関係にすることにより面倒れ補正を行っている。

樹脂製の第１、第２の結像レンズ６１、６２は共に金型に樹脂を充填させ、冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより簡易（安価）に製造できる。

第１の結像レンズ６１は後述する表１-１に示す如く主に主走査方向に正のパワーを有し、レンズ面形状は後述する与式(a)〜(d)の関数で表現された非球面形状より成っている。

第１の結像レンズ６１は副走査断面内（副走査方向）のパワーより主走査断面内（主走査方向）のパワーの方が大きい。また主走査断面内において入射面が非円弧形状で、光偏向器５側に凹面を向けたメニスカス形状より成っている。また副走査断面内においては入射面と出射面が共に副走査方向にフラットなシリンダー形状より成っている。尚、必ずしも完全なフラットである必要は無く、多少のパワーを有していても良い。

第１の結像レンズ６１は入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担っている。

一方、第２の結像レンズ６２は後述する表１-１に示す如く主走査方向と副走査方向でパワーの異なるアナモフィックレンズより成っている。第２の結像レンズ６２は入射面が表１-１の表現式Ａで与えられ、出射面が表１-１の表現式Ｂで与えられる関数で表現された非球面形状である。特に出射面（光学面）が副走査断面内において非円弧形状(副走査非円弧)より成っている。

第２の結像レンズ６２は主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、かつ主走査断面内において入射面が円弧形状で、出射面が非円弧形状より成っている。

第２の結像レンズ６２の主走査断面内のレンズ面形状は光軸に対して非対称であり、軸上近傍の主走査方向は略ノンパワーである。副走査断面内のレンズ面形状は入射面が曲率の緩い凹面形状、出射面が副走査方向に非円弧形状で軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸面形状で、光軸に対して非対称形状をしている。

第２の結像レンズ６２は入射した光束に対し主に副走査方向の結像をしている。また主走査方向において若干の歪曲収差の補正を担っている。

尚、第１、第２の結像レンズ６１、６２の形状は必ずしも表１-１に示されるような非球面量を使った関数表現式で表される必要はなく、既知の表現式、またはこれと等価な表現方法で表されるものでも良い。また第１、第２の結像レンズ６１、６２は必ずしも光軸を挟んだ対称性、非対称性が本参考例のような関係になくても既知の構成であっても良い。

７は被走査面としての感光ドラム面である。

次に本参考例における走査光学装置の諸元を表１-１に示す。尚、長さの単位は「mm」、角度は「度」、解像度は「ドット/インチ」である。以下、同様である。

ただし、第１、第２の結像レンズ61,62の面形状の表現式Ａを以下のように定義している。

第１、第２の結像レンズ61,62の面形状：表現式Ａ
主走査方向が１０次までの関数で表せる非球面形状、光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査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、

（但し、Rは曲率半径、K、B_４、B_６、B_８、B_１０は非球面係数）
副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方向）と対応する子線方向が、

ここでｒ’＝ｒ₀（１＋Ｄ₂Y²＋Ｄ₄Y^４＋Ｄ₆Y^６＋Ｄ₈Y^８＋Ｄ₁₀Y¹⁰）
（但し、ｒ₀は光軸上の子線曲率半径、Ｄ₂、Ｄ₄、Ｄ₆、Ｄ₈、Ｄ₁₀は係数）
また副走査断面内に非球面形状を有する第２の結像レンズ６２の面形状の表現式Ｂを以下のように定義する。

第２の結像レンズ６２の面形状：表現式Ｂ
主走査方向が１０次までの関数で表せる非球面形状、光軸との交点を原点とし、光軸方向をｘ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をｙ軸、副走査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、

（但し、Rは曲率半径、K、B_４、B_６、B_８、B_１０は非球面係数）
副走査方向（光軸を含み主走査方向に対して直交する方向）と対応する子線方向の母線からのサグ量S’が、
Ｓ’＝ΣＥ_ｉｊＹ^ｉＺ^ｊ ‥‥‥(d)
(但し E_ijは係数、iとjは０以上の整数)
とする。このときj＝２が副走査方向の球面成分であり、ｊ≠２が副走査方向の非球面量を示す副走査方向の非円弧形状を与えている。

本参考例においてレーザ光源１から出射した複数の発散光束はコリメータレンズ２により平行光束に変換され、開口絞り３によって該光束（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に入射した平行光束のうち主走査断面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で反射偏向された複数の光束は第１、第２の結像レンズ６１，６２を介して感光ドラム面７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７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７上に画像記録を行なっている。

本参考例においては複数の発光部の発光部数をＮ、コリメータレンズ２の焦点距離をＦｃｏｌ(mm)、該コリメータレンズ２の有効最大イメージサークルをＩＳ(mm)、結像光学系６の副走査方向の結像倍率をβ_Ｆθ、複数の光束の被走査面７上における副走査方向のビーム間隔をＤＰＩ(mm)とするとき、
０．１８(1/mm)≦（Ｎ-１）×Ｆｃｏｌ／（ＩＳ×β_Ｆθ×ＤＰＩ）≦１２．０(1/mm)‥‥(1)
なる条件を満足している。

ここでコリメータレンズ２の最大イメージサークルＩＳとは複数の発光部からの光束を集光して光学的性能を保障して後続する光学素子に導光することができる範囲（直径）を言う。換言すると複数の発光部の光軸からの最大高さをＹｍａｘ、コリメータレンズ２の焦点距離をｆとするとき、該コリメータレンズ２が
Ｙｍａｘ＝ｆ・ｔａｎω
を満たす画角ω以上を有していることを言う。

条件式(1)は面発光型のレーザ光源１を本装置に適用し、高精細な副走査方向のピッチで結像する際に良好なる収差補正を行えるための条件である。条件式(1)の下限値を越えるとレーザ光源１の配列を主走査方向に広げる必要が生じて主走査ジッターの発生原因となるので良くない。また条件式(1)の上限値を越えると高精細化のためのピッチが実現できないばかりか、結像光学系６の大型化を招き、装置全体が大型化してしまうので良くない。

更に望ましくは条件式(1)を次の如く設定するのが良い。

０．２４(1/mm)≦｛（Ｎ−１）×Ｆｃｏｌ｝／（ＩＳ×β_Ｆθ×ＤＰＩ）≦８．７８(1/mm)
‥‥(2)
また本参考例においてはコリメータレンズ２の焦点距離をＦｃｏｌ、副走査断面内における複数の発光部の光軸からの距離のうち最大値をＬ_０、該第２の結像レンズ６２（結像光学素子Ｇａ）の出射面と光偏向器５との光軸方向の距離をＳＩ、入射光学系ＬＡの副走査方向の結像倍率をβ_０、コリメータレンズ２の入射側の副走査断面内のＦ値をＦｎｏとするとき、
０．１０＜｜｛（ＳＩ／Ｆｃｏｌ）＋β_０｝×Ｌ_０／｛ＳＩ／（Ｆｎｏ×β_０×２）｝｜＜５．４３
‥‥(3)
なる条件を満足している。

条件式(3)は良好なる収差補正を実現するための条件である。条件式(3)の下限値を越えると非球面の効果が十分に得られず副走査断面内の像面湾曲の低減が達成できなく成ってくるので良くない。また条件式(3)の上限値を越えると走査像高ごとの歪曲（DIST）の一様性が得られにくくなり複数の光束の副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高ごとに変動してしまうので良くない。

更に望ましくは条件式(3)を次の如く設定するのが良い。
０．１３＜｜｛（ＳＩ／Ｆｃｏｌ）＋β_０｝×Ｌ_０／｛ＳＩ／（Ｆｎｏ×β_０×２）｝｜＜３．９８
‥‥(4)
次に本参考例の各条件式(1)〜(4)の諸数値を表１-２に示す。

本参考例は各条件式(1)〜(4)を表１-２に示す如く全て満たしている。

尚，表１-２では被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが1200DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ30μmで配列方向は副走査方向に一致させた（⇒レーザ回転角0°）。

さらに表１-２の応用例を表１-３に示す。表１-３は被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが2400DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ30μmで配列方向は副走査方向から６０度、光軸回りに回転させた。

本参考例における応用例は各条件式(1)〜(4)を表１-３に示す如く全て満たしている。

レーザ光源１が副走査方向に画角を持ったときの各収差の状況を図２及び図３に示す。

図２は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。図２から明らかなように従来例の図２１と比較して発光部の副走査画角が大きくなっても副走査像面がほとんど変動しない
（像面湾曲が生じにくい）ことが分かる。

従来例はコリメータレンズやシリンドリカルレンズ等から成る入射光学系（第１光学手段）と結像レンズから成る結像光学系（第２光学手段）とで個別に生じていた副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が、トータルとして図２１の像面湾曲の変化になっていた。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図２に示すような良好なる像面を得ている。

図３は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示した図である。同図において縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。またレーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図３から明らかなように従来例の図２２に比較して発光部の副走査画角が大きくなっても複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高によって変化していない。従来例の図２２は副走査ピッチの変化が大きいのが走査像高が大きい領域であったが、本参考例ではピッチの一様性が達成されている。つまり本参考例では副走査方向の歪曲（DIST）が補正されている。

従来例はコリメータレンズやシリンドリカルレンズ等から成る入射光学系（第１光学手段）と結像レンズから成る結像光学系（第２光学手段）とで個別に生じていた副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が、トータルとして図２２の副走査方向の歪曲（DIST）の変化になっていた。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図３に示すような良好なる走査線（均一な結像点の照射高さ）を得ている。

次に図４は副走査断面内で光軸から一番遠くにある発光部から射出された光束の主光線
が各光学素子を通過する副走査方向の位置を、光軸から発光部までの距離を１に正規化し
て記載して示したグラフである。

同図に示すように光軸から一番遠くを通過する光学素子は第２の結像レンズ６２であり、その出射面の形状を副走査断面内において非円弧形状としている。

このように本参考例では上記の如く本装置を構成することにより、副走査断面内の像面湾曲や歪曲（DIST）などの収差を良好に補正することができる。

尚、本参考例では結像光学系６を２枚のレンズより構成したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば単玉、あるいは３枚以上のレンズ構成であってもよく、また回折光学素子を含ませて構成しても良い。また結像光学系６を構成する光学素子の材料はプラスチック製に限られるものではなく、例えばガラス製であっても良い。
（実施例１）

図５は本発明の走査光学装置の実施例１の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の参考例１と特に異なる点は、絞り３に隣接したコリメータレンズ２０の出射面を非球面形状としたことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において２０は集光手段としてのコリメータレンズ（集光レンズ）であり、出射面が非球面形状であり、レーザ光源１から放射された発散光束を略平行光束に変換している。本実施例では特に副走査方向に画角の大小によらず光束が絞り３近傍で略オーバーラップしており、コリメータレンズ２０の絞り３側の出射面を副走査断面内において非円弧形状とし、上記と同様な非球面効果を得ている。これにより本実施例では副走査方向に画角を持つ光束でも波面収差を良好に補正することができる。

本実施例ではレンズ面上の光束の通過位置が異なる複数の光束が近接したレンズ面を副走査断面内において非球面とすることで個々の光束のコマ収差に対して収差を良好に補正することができる。

次に本実施例における走査光学装置の諸元を表２-１に示す。尚、表現式は前述の実施例１と同様である。また各条件式(1)〜(4)の諸数値を表２-２に示す。

本実施例は各条件式(1)〜(4)を表２−２に示す如く全て満たしている。

尚，表２-２では被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが1200DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ30μmで配列方向は副走査方向に一致させた（⇒レーザ回転角0°）。

レーザ光源１が副走査方向に画角を持ったときの各収差の状況を図６及び図７に示す。

図６は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２０の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。図６から明らかなように従来例の図２１と比較して発光部の副走査画角が大きくなっても副走査像面がほとんど変動しない（像面湾曲が生じにくい）ことが分かる。

これに対し本実施例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図６に示すような良好なる像面を得ている。

図７は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示した図である。同図において縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。またレーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図７から明らかなように従来例の図２２に比較して発光部の副走査画角が大きくなっても複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高によって変化していない。従来例の図２２は副走査ピッチの変化が大きいのが走査像高が大きい領域であったが、本実施例ではピッチの一様性が達成されている。つまり本実施例では副走査方向の歪曲（DIST）が補正されている。

これに対し本実施例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図７に示すような良好なる走査線（均一な結像点の照射高さ）を得ている。

次に図８は副走査断面内で光軸から一番遠くにある発光部から射出された光束の主光線が各光学素子を通過する副走査方向の位置を、光軸から発光部までの距離を１に正規化して記載して示したグラフである。

同図に示すように光軸から一番遠くを通過する光学素子は第２の結像レンズ６２であり、その出射面の形状を副走査断面内において非円弧形状としている。
（参考例２）

次に本発明の走査光学装置に参考例２について説明する。光学系は前記図１に示す構成と同様である。

本参考例において前述の参考例１と異なる点はアナモフィックレンズより成る第２の結像レンズ６２のレンズ面形状として入射面を表現式Ｂで与え、出射面を表現式Ａで与えた関数で表現した非球面形状より構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、本参考例における第２の結像レンズ６２は、入射面が表現式Ｂで与えられ、出射面が表現式Ａで与えられる関数で表現された非球面形状より成っている。特に第２の結像レンズ６２は入射面が副走査断面内で非円弧形状と成っている。

次に本参考例における走査光学装置の諸元を表３-１に示す。尚、表現式は前述の参考例１と同様である。

次に結像光学系６の構成と光学的作用について説明する。

結像光学系は樹脂製の第１、第２の結像レンズ６１、６２の２枚構成より成り、光偏向器５で反射偏向された光束を被走査面７上に結像し、ビームスポットを形成すると共に被走査面７上を等速走査する。

樹脂製の第１、第２の結像レンズ６１，６２は共に金型に樹脂を充填させ、冷却後に型から取り出す既知の成形技術にて製造される。これによりガラスレンズを使用した従来の結像レンズより簡易（安価）に製造できる。

第１の結像レンズ６１は上記表３-１に示す如く主に主走査方向にパワーを有し、レン
ズ面形状は与式(a)〜(d)の関数で表現された非球面形状より成っている。本参考例における第１の結像レンズ６１は副走査断面内（副走査方向）のパワーより主走査断面内（主走査方向）のパワーの方が大きく、かつ主走査断面内において入射面が非円弧形状で、光偏向器５側に凹面を向けたメニスカス形状より成っている。また副走査断面内においては入射面と出射面が共に副走査方向にフラットなシリンダー形状より成っている。尚、参考例１と同様必ずしも完全なフラットである必要は無い。

第１の結像レンズ６１は入射した光束に対し主に主走査方向の結像を担うことになる。

一方、第２の結像レンズ６２は上記表３-１に示す如く主走査方向と副走査方向でパワーの異なるアナモフィックレンズより成っている。

前述の参考例１と違うのは第２の結像レンズ６２は入射面が表現式Ｂで与えられ、出射面が表現式Ａで与えられる関数で表現された非球面形状である。特に入射面が副走査断面内において非円弧形状となっている。

第２の結像レンズ６２は主走査断面内のパワーより副走査断面内のパワーの方が大きく、かつ主走査断面内において入射面が円弧形状で、出射面が非円弧形状より成り、また副走査断面において入射面が非円弧形状で、出射面が円弧形状より成っている。

第２の結像レンズ６２の主走査断面内のレンズ面形状は光軸に対して非対称であり、軸上近傍の主走査方向は略ノンパワーである。副走査断面内のレンズ面は入射面が軸上から軸外にかけて曲率が徐々に変化する凸面形状で、出射面が副走査方向にも非円弧形状で、光軸に対して非対称形状をしている。

第２の結像レンズ６２は入射した光束に対し主に副走査方向の結像及び主走査方向の若干の歪曲収差の補正を担っている。

第１、第２の結像レンズ６１、６２からなる結像光学系６による副走査方向の結像関係は偏向反射面５ａと被走査面７が略共役関係となる所謂面倒れ補正光学系となっている。

尚、第１、第２の結像レンズ６１、６２は必ずしも表３−１に示されるような関数表現式である必要はなく、既知の表現式であっても良い。

次に本参考例の各条件式(1)〜(4)の諸数値を表３-２に示す。

本参考例は各条件式(1)〜(4)を表３−２に示す如く全て満たしている。

尚、表３-２では被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが1200DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ30μmで配列方向は副走査方向に一致させた（⇒レーザ回転角0°）。

レーザ光源１が副走査方向に画角を持ったときの各収差の状況を図９及び図１０に示す。

図９は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。図９から明らかなように従来例の図２１と比較して発光部の副走査画角が大きくなっても副走査像面がほとんど変動しない（像面湾曲が生じにくい）ことが分かる。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図９に示すような良好なる像面を得ている。

図１０は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示した図である。同図において縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。またレーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.300mmの範囲を0.06mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図１０から明らかなように従来例の図２２に比較して発光部の副走査画角が大きくなっても複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高によって変化していない。従来例の図２２は副走査ピッチの変化が大きいのが走査像高が大きい領域であったが、本参考例ではピッチの一様性が達成されている。つまり本参考例では副走査方向の歪曲（DIST）が補正されている。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図１０に示すような良好なる走査線（均一な結像点の照射高さ）を得ている。

次に図１１は副走査断面内で光軸から一番遠くにある発光部から射出された光束の主光線が各光学素子を通過する副走査方向の位置を、光軸から発光部までの距離を１に正規化して記載して示したグラフである。

同図に示すように光軸から一番遠くを通過する光学素子は第２の結像レンズ６２であり、その出射面の形状を副走査断面内において非円弧形状としている。
（参考例３）

図１２は本発明の走査光学装置の参考例３の主走査方向の要部断面図（主走査断面図）である。同図において図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本参考例において前述の参考例１と異なる点は複数の発光部の副走査方向の離間距離を異ならせて構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

次に本参考例における走査光学装置の諸元を表４-１に示す。尚、表現式は前述の参考例１と同様である。また各条件式(1)〜(4)の諸数値を表４-２に示す。

本参考例は各条件式(1)〜(4)を表４−２に示す如く全て満たしている。

尚，表４-２では被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが1200DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ10μmで配列方向は副走査方向に一致させた（⇒レーザ回転角0°）。

レーザ光源１が副走査方向に画角を持ったときの各収差の状況を図１３及び図１４に示す。

図１３は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。図１３から明らかなように従来例の図２１と比較して発光部の副走査画角が大きくなっても副走査像面がほとんど変動しない（像面湾曲が生じにくい）ことが分かる。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図１３に示すような良好なる像面を得ている。

図１４は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示した図である。同図において縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。またレーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図１４から明らかなように従来例の図２２に比較して発光部の副走査画角が大きくなっても複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高によって変化していない。従来例の図２２は副走査ピッチの変化が大きいのが走査像高が大きい領域であったが、本参考例ではピッチの一様性が達成されている。つまり本参考例では副走査方向の歪曲（DIST）が補正されている。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図１４に示すような良好なる走査線（均一な結像点の照射高さ）を得ている。

次に図１５は副走査断面内で光軸から一番遠くにある発光部から射出された光束の主光線が各光学素子を通過する副走査方向の位置を、光軸から発光部までの距離を１に正規化して記載して示したグラフである。

同図に示すように光軸から一番遠くを通過する光学素子は第２の結像レンズ６２であり、その出射面の形状を副走査断面内において非円弧形状としている。
（参考例４）

次に本発明の走査光学装置に参考例４について説明する。光学系は前記図１に示す構成と同様である。本参考例において前述の参考例１と異なる点は複数の発光部の副走査方向の離間距離を異ならせて構成したことである。その他の構成及び光学的作用は参考例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。

次に本参考例における走査光学装置の諸元を表５-１に示す。尚、表現式は前述の参考例１と同様である。また各条件式(1)〜(4)の諸数値を表５-２に示す。

本参考例は各条件式(1)〜(4)を表５−２に示す如く全て満たしている。

尚，表５-２では被走査面（感光ドラム面）上の副走査方向のピッチが1200DPIとなるように想定し、レーザ光源１の副走査方向の配列数を4〜32と変えた場合について記載してある。レーザ光源１の配列はピッチ10μmで配列方向は副走査方向に一致させた（⇒レーザ回転角0°）。

レーザ光源１が副走査方向に画角を持ったときの各収差の状況を図１６及び図１７に示す。

図１６は副走査方向の近軸像面を示しており、縦軸が副走査方向の近軸像面（副走査像面）であり、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。レーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。図１６から明らかなように従来例の図２１と比較して発光部の副走査画角が大きくなっても副走査像面がほとんど変動しない（像面湾曲が生じにくい）ことが分かる。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の像面湾曲が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図１６に示すような良好なる像面を得ている。

図１７は被走査面上での副走査方向の結像点の照射高さを示した図である。同図において縦軸が副走査方向の結像点の照射高さを示しており、横軸が被走査面上の主走査方向の像高（走査像高）を示している。またレーザ光源１の発光部がコリメータレンズ２の光軸から副走査方向にZ=0.000mm〜0.100mmの範囲を0.02mmピッチで画角を変化させた際について示している。

図１７から明らかなように従来例の図２２に比較して発光部の副走査画角が大きくなっても複数のビームの副走査方向の間隔（副走査ピッチ）が走査像高によって変化していない。従来例の図２２は副走査ピッチの変化が大きいのが走査像高が大きい領域であったが、本参考例ではピッチの一様性が達成されている。つまり本参考例では副走査方向の歪曲（DIST）が補正されている。

これに対し本参考例は副走査方向の画角の変化によって生じる副走査方向の歪曲（DIST）が入射光学系ＬＡの収差の変化方向と結像光学系６の収差の変化方向とが逆方向となるように、即ち相殺するようにして、図１７に示すような良好なる走査線（均一な結像点の照射高さ）を得ている。

次に図１８は副走査断面内で光軸から一番遠くにある発光部から射出された光束の主光線が各光学素子を通過する副走査方向の位置を、光軸から発光部までの距離を１に正規化して記載して示したグラフである。

参考例１、実施例１、参考例２〜４では、表１−２、表１−３、表２−２、表３−２、表４−２、表５−２の如く、一次元方向に複数の発光部を並べた面発光レーザを例にとり、本発明を説明したが、それに限定されない。

二次元方向に複数の発光部を夫々並べた面発光レーザも本発明に適用できる。

例えば、同一基板上に副走査方向に発光部を８つ並べ、且つ、主走査方向にも発光部を２つ並べた１６個の発光部を備えた面発光レーザも本発明に適用できる。
[画像形成装置]
図１９は、本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査方向の要部断面図である。図において、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、実施例1〜5のいずれかに示した構成を有する光走査ユニット(走査光学装置)100に入力される。そして、この光走査ユニット100からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム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。

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。

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。

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１９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。

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１９において左側）の定着器へと搬送される。定着器は内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ113とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加圧ローラ114とで構成されており、転写部から搬送されてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ114の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙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。

図１９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、後述する光走査ユニット内の光偏向器などの制御を行う。

本発明で使用される画像形成装置の記録密度は、特に限定されない。しかし、記録密度が高くなればなるほど、高画質が求められることを考えると、１２００ｄｐｉ以上の画像形成装置において本発明の実施例１〜３の構成はより効果を発揮する。
[カラー画像形成装置]
図２０は本発明の実施例のカラー画像形成装置の要部概略図である。本実施例は、走査光学装置を4個並べ各々並行して像担持体である感光ドラム面上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。図２０において、60はカラー画像形成装置、11、12、13、14は各々実施例1〜５に示したいずれかの構成を有する走査光学装置、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、51は搬送ベルトである。

図２０において、カラー画像形成装置60には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR（レッド）、G（グリーン）、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）の各画像データ（ドットデータ）に変換される。これらの画像データは、それぞれ走査光学装置11、12、13、14に入力される。そして、これらの走査光学装置からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41、42、43、44が出射され、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。

本実施例におけるカラー画像形成装置は走査光学装置（11、12、13、14）を4個並べ、各々がC（シアン）、M（マゼンタ）、Y（イエロー）、K（ブラック）の各色に対応し、各々平行して感光ドラム21、22、23、24面上に画像信号（画像情報）を記録し、カラー画像を高速に印字するものである。

本実施例におけるカラー画像形成装置は上述の如く4つの走査光学装置11、12、13、14により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて各色の潜像を各々対応する感光ドラム21、22、23、24面上に形成している。その後、記録材に多重転写して1枚のフルカラー画像を形成している。

前記外部機器52としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成される。

本発明の参考例１の主走査断面図本発明の参考例１の副走査断面図本発明の参考例１の副走査像面を示す図本発明の参考例１の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図本発明の参考例１の各面の光線高さを示す図本発明の実施例１の主走査断面図本発明の実施例１の副走査像面を示す図本発明の実施例１の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図本発明の実施例１の各面の光線高さを示す図本発明の参考例２の副走査像面を示す図本発明の参考例２の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図本発明の参考例２の各面の光線高さを示す図本発明の参考例３の主走査断面図本発明の参考例３の副走査像面を示す図本発明の参考例３の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図本発明の参考例３の各面の光線高さを示す図本発明の参考例４の副走査像面を示す図本発明の参考例４の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図本発明の参考例４の各面の光線高さを示す図本発明の画像形成装置の実施例を示す副走査断面図本発明のカラー画像形成装置の実施例を示す副走査断面図従来例の各面の光線高さを示す図従来例の像面上の副走査方向の結像点の照射高さを示す図

１面発光型のレーザ光源
２第１の光学系（集光レンズ）
３開口絞り
４第１の光学系（シリンドリカルレンズ）
５偏向手段（光偏向器）
ＬＡ入射光学系
６結像光学系
６１，６２結像レンズ
７被走査面（感光ドラム面）
１１、１２、１３、１４走査光学装置
２１、２２、２３、２４像担持体（感光ドラム）
３１、３２、３３、３４現像器
４１、４２、４３、４４光束
５１搬送ベルト
５２外部機器
５３プリンタコントローラ
６０カラー画像形成装置
１００走査光学装置
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
１１１プリンタコントローラ
１１２転写材（用紙）
１１３定着ローラ
１１４加圧ローラ
１１５モータ
１１６排紙ローラ
１１７外部機器

Claims

複数の発光部を有する面発光型のレーザ光源と、前記複数の発光部から射出された複数の光束を他の状態の光束に変換する集光素子を含む第１の光学系と、前記第１の光学系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より偏向された光束を被走査面上に結像させる第２の光学系と、を有する走査光学装置において、
前記レーザ光源の複数の発光部は、少なくとも副走査方向に離間して配置されており、副走査断面内において前記複数の発光部のうち光軸から最も遠い位置にある発光部から射出された光束の主光線が前記第１の光学系及び前記第２の光学系を構成する複数の光学素子の各々の光学素子を通過する際に、前記複数の光学素子のうち光軸から最も遠い位置を通過する光学素子の光学面は、副走査断面内において非円弧形状であり、
前記副走査断面内において非円弧形状である光学面は、前記第２の光学系を構成する結像光学素子Ｇａの光学面であり、
前記集光素子の焦点距離をＦｃｏｌ、前記複数の発光部のうち前記光軸から最も遠くにある発光部と前記光軸との副走査方向の距離をＬ _０、前記結像光学素子Ｇａの光学面と前記偏向手段との光軸方向の距離をＳＩ、前記第１の光学系の副走査方向の結像倍率をβ _０、前記集光素子の入射側の副走査方向のＦ値をＦｎｏとするとき、
０．１０＜｜｛（ＳＩ／Ｆｃｏｌ）＋β _０｝×Ｌ _０／｛ＳＩ／（Ｆｎｏ×β _０ ×２）｝｜＜５．４３
なる条件を満足しており、
前記レーザ光源と前記偏向手段との間の光路に絞りを有し、前記絞りに隣接した光学素子の光学面は、副走査断面内において非円弧形状であることを特徴とする走査光学装置。
副走査方向の画角の変化によって生じる前記第１の光学系の副走査方向の像面湾曲の変化方向と、前記第２の光学系の副走査方向の像面湾曲の変化方向とが逆方向であることを特徴とする請求項１に記載の走査光学装置。
副走査方向の画角の変化によって生じる前記第１の光学系の副走査方向の歪曲収差の変化方向と、前記第２の光学系の副走査方向の歪曲収差の変化方向とが逆方向であることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査光学装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感光体の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手段と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の走査光学装置と、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走査光学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。